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Physique appliquée à l’exposition externe : dosimétrie et radioprotection
particules secondaires chargées (i.e. ions légers issus des réactions de capture,
noyaux de reculs…), ce qui se traduit par un gain de temps de calcul machine.
Nous noterons que dans le cas des neutrons, la grandeur calculée via cet estimateur est cette fois Kmc : « kerma de multi-collisions ». En effet, l’utilisation
dans l’estimateur kerma de la fluence moyenne dans un volume v
Φ permet la
prise en compte de l’ensemble des neutrons traversant le volume V et en particulier ceux issus de multiples diffusions et rétrodiffusions dans le milieu. Rappelons enfin qu’en raison du parcours extrêmement réduit des particules chargées secondaires mises en mouvement, cet estimateur donne une très bonne
approximation de la dose (jusqu’à des énergies de neutron de plusieurs dizaines
de MeV : à 20 MeV l’énergie transférée moyenne au proton de recul de
l’hydrogène est de 10 MeV, ce qui engendre un parcours dans l’eau de 1,2 mm).
On peut donc écrire dans le cas des neutrons et à la restriction de l’énergie
évoquée que :
mc
D K
≅
Nous constatons l’apport d’une telle fonctionnalité pour « tordre le cou » à
l’impossibilité de calculer de façon théorique le kerma de multi-collision.
Pour mesurer une dose moyenne absorbée avec certitude, il existe deux
autres estimateurs que nous allons décrire dans ce qui suit. Nous noterons, au
préalable, que ceux-ci présentent l’inconvénient de nécessiter le transport des
particules secondaires chargées contrairement aux estimateurs précédents que
nous venons de décrire.
6.12.3 Estimateur « dose-impulsion » pour les rayonnements
indirectement ionisants et les particules chargées
Le premier est dérivé de l’estimateur de type « impulsionnel » initialement
dédié à la simulation de détecteur à dépôt d’énergie (e.g. spectrométrie γ).
Contrairement au précédent, il ne se fonde pas sur l’utilisation d’une fluence
moyenne dans le volume sensible V, mais sur le suivi individuel de chaque
particule qui entre dans le volume sensible pour laquelle une différence est
effectuée entre l’énergie d’entrée de la particule et son énergie de sortie du
volume V. Cette approche doit évoquer spontanément le principe théorique de
calcul de l’énergie communiquée ε d’une particule dans un volume V, comme
montré dans la figure 6.21.
E
ε
i
E
=E - E
i
f
V,p
ε
f
Figure 6.21 – Principe de calcul de l’estimateur « dose-impulsion » dont dérive un des
estimateurs de dose.
Physique appliquée à l’exposition externe : dosimétrie et radioprotection
particules secondaires chargées (i.e. ions légers issus des réactions de capture,
noyaux de reculs…), ce qui se traduit par un gain de temps de calcul machine.
Nous noterons que dans le cas des neutrons, la grandeur calculée via cet estimateur est cette fois Kmc : « kerma de multi-collisions ». En effet, l’utilisation
dans l’estimateur kerma de la fluence moyenne dans un volume v
Φ permet la
prise en compte de l’ensemble des neutrons traversant le volume V et en particulier ceux issus de multiples diffusions et rétrodiffusions dans le milieu. Rappelons enfin qu’en raison du parcours extrêmement réduit des particules chargées secondaires mises en mouvement, cet estimateur donne une très bonne
approximation de la dose (jusqu’à des énergies de neutron de plusieurs dizaines
de MeV : à 20 MeV l’énergie transférée moyenne au proton de recul de
l’hydrogène est de 10 MeV, ce qui engendre un parcours dans l’eau de 1,2 mm).
On peut donc écrire dans le cas des neutrons et à la restriction de l’énergie
évoquée que :
mc
D K
≅
Nous constatons l’apport d’une telle fonctionnalité pour « tordre le cou » à
l’impossibilité de calculer de façon théorique le kerma de multi-collision.
Pour mesurer une dose moyenne absorbée avec certitude, il existe deux
autres estimateurs que nous allons décrire dans ce qui suit. Nous noterons, au
préalable, que ceux-ci présentent l’inconvénient de nécessiter le transport des
particules secondaires chargées contrairement aux estimateurs précédents que
nous venons de décrire.
6.12.3 Estimateur « dose-impulsion » pour les rayonnements
indirectement ionisants et les particules chargées
Le premier est dérivé de l’estimateur de type « impulsionnel » initialement
dédié à la simulation de détecteur à dépôt d’énergie (e.g. spectrométrie γ).
Contrairement au précédent, il ne se fonde pas sur l’utilisation d’une fluence
moyenne dans le volume sensible V, mais sur le suivi individuel de chaque
particule qui entre dans le volume sensible pour laquelle une différence est
effectuée entre l’énergie d’entrée de la particule et son énergie de sortie du
volume V. Cette approche doit évoquer spontanément le principe théorique de
calcul de l’énergie communiquée ε d’une particule dans un volume V, comme
montré dans la figure 6.21.
E
ε
i
E
=E - E
i
f
V,p
ε
f
Figure 6.21 – Principe de calcul de l’estimateur « dose-impulsion » dont dérive un des
estimateurs de dose.