358
Physique appliquée à l’exposition externe : dosimétrie et radioprotection
5.6 Protections radiologiques autour
des accélérateurs d’électrons
Pour aborder le calcul des protections radiologiques dans ce cas de figure, il
convient de rappeler les enseignements des chapitres précédents :
– dans le faisceau d’électrons, les débits de dose ambiants sont élevés ;
– l’interaction des électrons avec la matière engendre des rayonnements de
freinage ;
– au-delà d’une énergie seuil Ts l’interaction des photons avec la matière
provoque l’émission de neutrons.
De fait, en raison de leur faible portée, les électrons seront toujours arrêtés
par les protections radiologiques mises en place contre les rayonnements photoniques ou neutroniques. Ainsi, la protection radiologique autour d’un accélérateur d’électrons sera dimensionnée vis-à-vis des rayonnements secondaires :
photons de freinage ou neutrons dus aux réactions photonucléaires.
Ainsi, le débit d’équivalent de dose
*
observateur
H &
à une distance d de
l’interaction entre un faisceau d’électrons et une cible, à l’extérieur de la protection d’épaisseur x tel que décrit dans la figure 5.14 peut être calculé par la
relation (5.34).
( )
(
)
(
)
*
*
0,
*
0,n
n
n
2
2
observateur
,μ ,
,
H
H
T
x E
T
x E
d
d
H
γ
γ
γ
ª
º
θ
ª
º
«
»
=
×
θ
+
×
Σ
«
»
«
» ¬
¼
¬
¼
&
&
&
(5.34)
avec
*
0, ( )
H γ θ
&
le débit d’équivalent de dose photon à 1 mètre sans protection.
Les calculs pour obtenir cette valeur sont décrits dans le chapitre 4 ; d en
mètre la distance entre l’interaction du faisceau et l’observateur ; θ l’angle
entre le faisceau d’électrons et l’observateur ;
(
)
,μ ,
T
x E
γ
γ
θ
le facteur de
transmission des photons pour une épaisseur x de protection, cette valeur peut
être déterminée à l’aide des courbes de la figure 5.15 ;
*
0,n
H &
le débit
d’équivalent de dose neutron à un mètre du point d’interaction sans protection. Les calculs pour obtenir cette valeur sont décrits dans le chapitre 4. Notons que le rayonnement neutronique étant isotrope, cette valeur est indépendante de θ ;
(
)
n
n
,
T
x E
Σ
le facteur de transmission des neutrons pour une
épaisseur x de protection. Notons que l’énergie des photoneutrons dépendant
très peu de θ (voir chapitre 4), le facteur de transmission suit cette même loi.
Le facteur
(
)
n
n
,
T
x E
Σ
quant à lui peut être estimé selon la formule (5.35)
avec les valeurs ρλ (kg·m
–2 ) pour le béton, données par la figure 5.39 issue de
la NCRP [23].
(
)
n
n
,
exp
x
T
x E
§
·
ρ
Σ
=
−
¨
¸
ρλ
©
¹
(5.35)
Physique appliquée à l’exposition externe : dosimétrie et radioprotection
5.6 Protections radiologiques autour
des accélérateurs d’électrons
Pour aborder le calcul des protections radiologiques dans ce cas de figure, il
convient de rappeler les enseignements des chapitres précédents :
– dans le faisceau d’électrons, les débits de dose ambiants sont élevés ;
– l’interaction des électrons avec la matière engendre des rayonnements de
freinage ;
– au-delà d’une énergie seuil Ts l’interaction des photons avec la matière
provoque l’émission de neutrons.
De fait, en raison de leur faible portée, les électrons seront toujours arrêtés
par les protections radiologiques mises en place contre les rayonnements photoniques ou neutroniques. Ainsi, la protection radiologique autour d’un accélérateur d’électrons sera dimensionnée vis-à-vis des rayonnements secondaires :
photons de freinage ou neutrons dus aux réactions photonucléaires.
Ainsi, le débit d’équivalent de dose
*
observateur
H &
à une distance d de
l’interaction entre un faisceau d’électrons et une cible, à l’extérieur de la protection d’épaisseur x tel que décrit dans la figure 5.14 peut être calculé par la
relation (5.34).
( )
(
)
(
)
*
*
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*
0,n
n
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,μ ,
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H
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Σ
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¼
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(5.34)
avec
*
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H γ θ
&
le débit d’équivalent de dose photon à 1 mètre sans protection.
Les calculs pour obtenir cette valeur sont décrits dans le chapitre 4 ; d en
mètre la distance entre l’interaction du faisceau et l’observateur ; θ l’angle
entre le faisceau d’électrons et l’observateur ;
(
)
,μ ,
T
x E
γ
γ
θ
le facteur de
transmission des photons pour une épaisseur x de protection, cette valeur peut
être déterminée à l’aide des courbes de la figure 5.15 ;
*
0,n
H &
le débit
d’équivalent de dose neutron à un mètre du point d’interaction sans protection. Les calculs pour obtenir cette valeur sont décrits dans le chapitre 4. Notons que le rayonnement neutronique étant isotrope, cette valeur est indépendante de θ ;
(
)
n
n
,
T
x E
Σ
le facteur de transmission des neutrons pour une
épaisseur x de protection. Notons que l’énergie des photoneutrons dépendant
très peu de θ (voir chapitre 4), le facteur de transmission suit cette même loi.
Le facteur
(
)
n
n
,
T
x E
Σ
quant à lui peut être estimé selon la formule (5.35)
avec les valeurs ρλ (kg·m
–2 ) pour le béton, données par la figure 5.39 issue de
la NCRP [23].
(
)
n
n
,
exp
x
T
x E
§
·
ρ
Σ
=
−
¨
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ρλ
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¹
(5.35)