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Physique appliquée à l’exposition externe : dosimétrie et radioprotection
a
V
Figure 1.20 – Illustration du calcul de la fluence dans un site sensible assimilable à une
sphère de rayon r et de section a.
Il existe une méthode de calcul simple, dont il est d’ailleurs fait usage dans
les codes de transport de type Monte-Carlo, pour aboutir à cette grandeur
radiométrique. Cette dernière consiste à comptabiliser tous les rayonnements
qui entrent dans la sphère de volume V et de rayon r, et à pondérer ces dernières par la longueur de corde moyenne, tout en divisant le résultat final par
le volume V. Si N est le nombre de particules comptabilisées, la « fluence
moyenne » dans le volume V est alors décrite par l’expression (1.44)
N l
V
Φ =
(1.44)
Il s’agit d’un résultat moyen ; on postule en effet qu’en moyenne une particule entrante réalise dans le volume V une trajectoire de longueur égale à la
corde moyenne. Connaissant la valeur de la corde moyenne calculée précédemment (
( )
4 3
l
r
=
) dans le cas d’un volume sensible matérialisé théoriquement par une sphère, on en déduit un résultat trivial pour l’expression
(1.45).
( )
( )
2
3
4 3
4 3
N
r
N
N
a
r
r
Φ =
=
=
π
π
(1.45)
Cela revient ainsi à comptabiliser le nombre de particules qui traverse la
section (a) de la sphère. L’unité pratique de cette grandeur est le cm
–2
. À partir de cette grandeur microscopique moyenne, il s’agit d’obtenir une grandeur
ponctuelle qui puisse se raccorder aux grandeurs dosimétriques ponctuelles
précédemment définies. On y parvient en faisant tendre la section vers une
quantité négligeable, selon l’équation (1.46).
0
d
lim
d
a
N
a
→
Φ =
= Φ
(1.46)
Cette grandeur est appelée « fluence de particules en un point de l’espace »
et va constituer la grandeur de raccordement de la plupart des grandeurs dosimétriques et de radioprotection liées à l’exposition externe. À partir de cette
grandeur, on définit un « débit de fluence » selon (1.47).
d
d t
Φ
Φ =
&
(1.47)
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