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Physique appliquée à l’exposition externe : dosimétrie et radioprotection
passe à cette option au moyen de la carte « Debug » DBCN dont la 18
e entrée
est mise à 2.
6.11 Problématique liée à l’interface entre cellule
pour le calcul de la réponse d’une chambre
d’ionisation
Pour illustrer la problématique de dépôt d’énergie liée à la traversée d’une
interface entre deux milieux dans un contexte de dosimétrie, prenons le cas de
la réponse d’une chambre d’ionisation soumise à un faisceau parallèle de photons de
60
Co [6]. Dans ce cas de figure, toute l’énergie est sensiblement déposée
dans le gaz par les électrons mis en mouvement dans la paroi de cette
chambre. Nous sommes donc clairement en présence d’une situation où le traitement du transport des électrons est primordial pour la qualité de la réponse.
6.11.1 Réponse et problématique liées à l’utilisation
du code de transport photon-électron EGS4
Cette fois considérons le code de transport photons-électrons EGS4 [29] qui
présente de grandes similitudes avec le code MCNP. Le code EGS4 (Electron
Gamma Shower) est développé au Stanford Linear Accelerator Center. Comme
nous venons de le mentionner, selon le traitement du transport des électrons, il
existe un problème lié à l’interface entre deux milieux (interface artefact), en
particulier dans le cas d’une chambre d’ionisation où l’on peut passer d’un gaz
de densité très basse à une paroi (dans ce cas, en carbone) de densité plus
importante.
Comme pour le code MCNP, l’algorithme Presta d’EGS4 le trajet s pour
passer d’une énergie Tn à Tn+1 est modélisé par un segment en ligne droite.
Ainsi, pour passer d’un point A à un point B, le modèle impose une trajectoire
rectiligne, alors qu’en réalité l’électron passe par une succession importante de
déflexion (cf. chapitre 2). Bien que dans certains codes le différentiel d’énergie
transmis lié à cette approximation d’une trajectoire erratique par un segment
rectiligne soit intégré dans le calcul (c’est le cas du code EGS4), il n’en demeure pas moins qu’à l’interface entre deux milieux totalement différents (gaz
vs paroi) des différences significatives sont susceptibles de se produire dans le
calcul de l’énergie déposée et par extension, de la dose, comme l’illustre la
figure 6.14.
Le segment rectiligne entre A et B correspond au parcours calculé [6]. Si la
dose est mesurée dans la région (1) pour la trajectoire (a) elle est juste, pour la
trajectoire (b) elle est surestimée. En effet, toutes les trajectoires sont possibles
entre le point a et le point b, y compris sur le dessin, la trajectoire incurvée (a)
dans la région (1) ou la trajectoire incurvée (b) dans la région (2). L’énergie
Physique appliquée à l’exposition externe : dosimétrie et radioprotection
passe à cette option au moyen de la carte « Debug » DBCN dont la 18
e entrée
est mise à 2.
6.11 Problématique liée à l’interface entre cellule
pour le calcul de la réponse d’une chambre
d’ionisation
Pour illustrer la problématique de dépôt d’énergie liée à la traversée d’une
interface entre deux milieux dans un contexte de dosimétrie, prenons le cas de
la réponse d’une chambre d’ionisation soumise à un faisceau parallèle de photons de
60
Co [6]. Dans ce cas de figure, toute l’énergie est sensiblement déposée
dans le gaz par les électrons mis en mouvement dans la paroi de cette
chambre. Nous sommes donc clairement en présence d’une situation où le traitement du transport des électrons est primordial pour la qualité de la réponse.
6.11.1 Réponse et problématique liées à l’utilisation
du code de transport photon-électron EGS4
Cette fois considérons le code de transport photons-électrons EGS4 [29] qui
présente de grandes similitudes avec le code MCNP. Le code EGS4 (Electron
Gamma Shower) est développé au Stanford Linear Accelerator Center. Comme
nous venons de le mentionner, selon le traitement du transport des électrons, il
existe un problème lié à l’interface entre deux milieux (interface artefact), en
particulier dans le cas d’une chambre d’ionisation où l’on peut passer d’un gaz
de densité très basse à une paroi (dans ce cas, en carbone) de densité plus
importante.
Comme pour le code MCNP, l’algorithme Presta d’EGS4 le trajet s pour
passer d’une énergie Tn à Tn+1 est modélisé par un segment en ligne droite.
Ainsi, pour passer d’un point A à un point B, le modèle impose une trajectoire
rectiligne, alors qu’en réalité l’électron passe par une succession importante de
déflexion (cf. chapitre 2). Bien que dans certains codes le différentiel d’énergie
transmis lié à cette approximation d’une trajectoire erratique par un segment
rectiligne soit intégré dans le calcul (c’est le cas du code EGS4), il n’en demeure pas moins qu’à l’interface entre deux milieux totalement différents (gaz
vs paroi) des différences significatives sont susceptibles de se produire dans le
calcul de l’énergie déposée et par extension, de la dose, comme l’illustre la
figure 6.14.
Le segment rectiligne entre A et B correspond au parcours calculé [6]. Si la
dose est mesurée dans la région (1) pour la trajectoire (a) elle est juste, pour la
trajectoire (b) elle est surestimée. En effet, toutes les trajectoires sont possibles
entre le point a et le point b, y compris sur le dessin, la trajectoire incurvée (a)
dans la région (1) ou la trajectoire incurvée (b) dans la région (2). L’énergie