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Physique appliquée à l’exposition externe : dosimétrie et radioprotection
5.11.2 Cas d’un faisceau de photons
Le calcul de l’énergie déposée dans l’air par des photons est plus complexe,
ceux-ci ne déposant pas toute leur énergie dans un volume d’air fini.
Aussi, pour déterminer le facteur I, nous avons estimé à l’aide d’un code
Monte-Carlo (MCNPX) l’énergie moyenne déposée (Edep en eV·m
–3 ) d’un photon émis de façon isotrope au centre d’une casemate parallélépipédique de
hauteur trois mètres, de section au sol carré variable. L’énergie déposée dans
ce cas de figure est représentée par la figure 5.50, en fonction du volume de la
pièce pour des énergies de photons de 1, 2, 6, 10 et 20 MeV.
Ainsi, pour un faisceau émettant N photons par seconde la valeur de I est
donnée par l’équation (5.42).
dep
I E
N
=
× &
(5.42)
Par exemple, calculons la quantité d’ozone produite par un irradiateur industriel au
60
Co d’activité 37 000 TBq dans une salle de 4 m × 4 m × 3 m,
ventilée avec un taux de renouvellement d’une valeur de 10 h
–1 fonctionnant
5 minutes. De plus, estimons le temps au bout duquel l’accès sera autorisé.
1
10
100
1000
10000
1
10
100
1000
10000
20
10
6
2
E
dep
(eV.m
-3
)
V (m
3
)
1
Figure 5.50 – Énergie moyenne déposée par un photon émis de façon isotropique au
centre d’une casemate parallélépipédique de hauteur trois mètres et de section au sol
carré variable de 1 à 20 m
2 .
D’après la figure 5.50, une énergie moyenne déposée est de l’ordre de
170 eV·m
–3 par photon. Soit, pour 37 000 TBq de
60
Co (émettant deux photons
par seconde) :
12
19
3
1
dep
170 * 37 000 * 1 10 * 2 1,27 10 eV m s
I E
N
−
−
=
× =
⋅
=
⋅
⋅
⋅
&
(
)
(
)
×
⋅
ª
º
=
× −
−
⋅
+
××
«
»
¬
¼
⋅
+
=
⋅
19
-4
-4
20
3
0,074 1,27 10
10
( )
1 exp
2,3 10
5 60
3600
10
2,3 10
3600
1,85 10 molécules d'ozone/m
N t