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Physique appliquée à l’exposition externe : dosimétrie et radioprotection
photons. Il y a lieu, dès lors, de prendre en compte les photons diffusés dans
l’écran (figure 5.5).
observateur
4
Source
3
2
1
Figure 5.5 – Géométrie non collimatée montrant la contribution du rayonnement
primaire et diffusé au débit de dose au point observateur – exemples d’interactions :
1) matérialisation suivie de l’émission de deux photons de 511 keV due au positon ;
2) effet photoélectrique suivi de l’émission de photons de freinage issus du photoélectron ; 3) photons n’ayant subi aucune interaction ; 4) effet Compton.
Pour illustrer quantitativement la diffusion de photons dans la matière, le
transport de photons 0,1, 1 et 10 MeV a été simulé dans de l’eau et du plomb
par le code Monte-Carlo MCNPX. Une représentation du phénomène de diffusion est donnée sur la figure 5.6. Attention, dans cette figure, les échelles entre
les différentes simulations ne sont pas comparables.
On remarque sur cette figure que si l’on compare le trajet des photons dans
la direction du faisceau primaire (axe Y vertical sur la figure) par rapport aux
photons diffusés, la diffusion est quasiment isotrope à basse énergie (cas
0,1 MeV), pour devenir prépondérante vers l’axe du faisceau primaire à plus
haute énergie. Ceci s’explique par le fait que la diffusion est surtout imputable
à l’effet Compton. Or, la section efficace différentielle de Klein et Nishina [18]
montre que la distribution angulaire des photons diffusés par effet Compton
est d’autant plus importante dans l’axe du faisceau primaire que l’énergie est
grande (voir chapitre 2).
Physique appliquée à l’exposition externe : dosimétrie et radioprotection
photons. Il y a lieu, dès lors, de prendre en compte les photons diffusés dans
l’écran (figure 5.5).
observateur
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Figure 5.5 – Géométrie non collimatée montrant la contribution du rayonnement
primaire et diffusé au débit de dose au point observateur – exemples d’interactions :
1) matérialisation suivie de l’émission de deux photons de 511 keV due au positon ;
2) effet photoélectrique suivi de l’émission de photons de freinage issus du photoélectron ; 3) photons n’ayant subi aucune interaction ; 4) effet Compton.
Pour illustrer quantitativement la diffusion de photons dans la matière, le
transport de photons 0,1, 1 et 10 MeV a été simulé dans de l’eau et du plomb
par le code Monte-Carlo MCNPX. Une représentation du phénomène de diffusion est donnée sur la figure 5.6. Attention, dans cette figure, les échelles entre
les différentes simulations ne sont pas comparables.
On remarque sur cette figure que si l’on compare le trajet des photons dans
la direction du faisceau primaire (axe Y vertical sur la figure) par rapport aux
photons diffusés, la diffusion est quasiment isotrope à basse énergie (cas
0,1 MeV), pour devenir prépondérante vers l’axe du faisceau primaire à plus
haute énergie. Ceci s’explique par le fait que la diffusion est surtout imputable
à l’effet Compton. Or, la section efficace différentielle de Klein et Nishina [18]
montre que la distribution angulaire des photons diffusés par effet Compton
est d’autant plus importante dans l’axe du faisceau primaire que l’énergie est
grande (voir chapitre 2).