Monte-Carlo appliqué aux calculs de dosimétrie et de radioprotection 443
(bnum) et de choisir pour l’énergie perdue par étape, la valeur moyenne du
pouvoir d’arrêt plutôt que l’échantillonnage de la distribution de dispersion en
énergie de Landau (istrg). Notons que MCNP/MCNPX ne dispose de table
que pour des énergies d’électrons supérieures à 1 keV ; en deçà, les modèles
proposés apportent nécessairement des approximations quant à la prise en
compte des différents phénomènes physiques visibles à ces énergies : effets
collectifs, influence de la structure moléculaire, du champ électrique local, etc.
Concernant les algorithmes de transport des électrons – défaut et ITS –
nous avons déjà étudié qualitativement les effets de ces deux approches au
§ 6.10.3. Dans ce qui suit, nous allons étudier de façon macroscopique ces effets, en particulier sur le calcul de la dose absorbée (au moyen du tally
*F8:e,p).
6.13.1
Étude de l’effet des deux algorithmes
(transport défaut et ITS) sur le calcul de la dose absorbée
dans un fantôme d’eau, pour des électrons dans MCNP
Reynaert et al. [31] ont étudié l’impact du choix des modes « par défaut »
et ITS lors du transport des électrons (mode:e) dans le cas d’un calcul de dose
absorbée dans un fantôme d’eau exposé à une source d’électrons d’énergie
comprise entre 1 et 6 MeV.
Rappelons que dans le mode par défaut l’énergie totale perdue (sur la base
du pouvoir d’arrêt total) est déterminée via l’index supérieur en énergie du
groupe dans lequel l’énergie de l’électron est affectée, or le pouvoir d’arrêt par
collision (ici le rayonnement de freinage est négligeable Tc = 93 MeV) croît à
mesure que l’énergie diminue quand T < 1 MeV. Cela peut conduire à une
indétermination systématique de l’énergie perdue dans ce mode. De même,
plus l’énergie de l’électron est importante, moins il y a de probabilités que
l’angle de déflexion soit prononcé, là encore le fait que les grandeurs soient
calculées avec l’énergie de la borne supérieure du groupe provoquera sur la
diffusion multiple un angle de déviation, en moyenne légèrement moins important que dans la réalité. Ajoutons que dans le mode ITS, la longueur des sousétapes est en moyenne plus courte – ceci est imputable au fait que moins
d’énergie est perdue en raison de la proximité de l’énergie de l’électron avec
l’index supérieur en énergie du groupe d’affectation. Afin d’évaluer l’impact de
ces algorithmes sur un estimateur de dose, Reynaert et al. [31] ont simulé le
dispositif suivant : une source ponctuelle isotrope émettant des électrons dans
un fantôme d’eau modélisé par des sphères concentriques centrées sur la source
et d’intervalle radial de 200 μm. Les calculs ont été effectués avec EGSnrc qui,
nous l’avons suggéré, peuvent être considérés comme extrêmement fiables visà-vis de la gestion du transport des électrons comme code de référence et avec
MCNP4B [9]. Les calculs de dose moyenne sont réalisés dans les différentes
enveloppes sphériques au moyen de l’estimateur « dose-impulsion » (*F8:e
(bnum) et de choisir pour l’énergie perdue par étape, la valeur moyenne du
pouvoir d’arrêt plutôt que l’échantillonnage de la distribution de dispersion en
énergie de Landau (istrg). Notons que MCNP/MCNPX ne dispose de table
que pour des énergies d’électrons supérieures à 1 keV ; en deçà, les modèles
proposés apportent nécessairement des approximations quant à la prise en
compte des différents phénomènes physiques visibles à ces énergies : effets
collectifs, influence de la structure moléculaire, du champ électrique local, etc.
Concernant les algorithmes de transport des électrons – défaut et ITS –
nous avons déjà étudié qualitativement les effets de ces deux approches au
§ 6.10.3. Dans ce qui suit, nous allons étudier de façon macroscopique ces effets, en particulier sur le calcul de la dose absorbée (au moyen du tally
*F8:e,p).
6.13.1
Étude de l’effet des deux algorithmes
(transport défaut et ITS) sur le calcul de la dose absorbée
dans un fantôme d’eau, pour des électrons dans MCNP
Reynaert et al. [31] ont étudié l’impact du choix des modes « par défaut »
et ITS lors du transport des électrons (mode:e) dans le cas d’un calcul de dose
absorbée dans un fantôme d’eau exposé à une source d’électrons d’énergie
comprise entre 1 et 6 MeV.
Rappelons que dans le mode par défaut l’énergie totale perdue (sur la base
du pouvoir d’arrêt total) est déterminée via l’index supérieur en énergie du
groupe dans lequel l’énergie de l’électron est affectée, or le pouvoir d’arrêt par
collision (ici le rayonnement de freinage est négligeable Tc = 93 MeV) croît à
mesure que l’énergie diminue quand T < 1 MeV. Cela peut conduire à une
indétermination systématique de l’énergie perdue dans ce mode. De même,
plus l’énergie de l’électron est importante, moins il y a de probabilités que
l’angle de déflexion soit prononcé, là encore le fait que les grandeurs soient
calculées avec l’énergie de la borne supérieure du groupe provoquera sur la
diffusion multiple un angle de déviation, en moyenne légèrement moins important que dans la réalité. Ajoutons que dans le mode ITS, la longueur des sousétapes est en moyenne plus courte – ceci est imputable au fait que moins
d’énergie est perdue en raison de la proximité de l’énergie de l’électron avec
l’index supérieur en énergie du groupe d’affectation. Afin d’évaluer l’impact de
ces algorithmes sur un estimateur de dose, Reynaert et al. [31] ont simulé le
dispositif suivant : une source ponctuelle isotrope émettant des électrons dans
un fantôme d’eau modélisé par des sphères concentriques centrées sur la source
et d’intervalle radial de 200 μm. Les calculs ont été effectués avec EGSnrc qui,
nous l’avons suggéré, peuvent être considérés comme extrêmement fiables visà-vis de la gestion du transport des électrons comme code de référence et avec
MCNP4B [9]. Les calculs de dose moyenne sont réalisés dans les différentes
enveloppes sphériques au moyen de l’estimateur « dose-impulsion » (*F8:e