6 - L’ingénierie de la radioprotection : généralités
183
En fonction de leur énergie et de leur nature, du milieu dans lequel elles se propagent, les
particules parcourent des distances variables dans la matière : de la fraction de centimètres
à quelques mètres pour les neutrons et les γ. De quelques micromètres à quelques centimètres pour les particules chargées.
6.4. Grandeurs physiques d’intérêt
Parmi les grandeurs physiques d’intérêt associées à l’irradiation, deux d’entre elles sont
fondamentales car les autres en sont dérivées :
– le flux et/ou le courant de particules, qui caractérisent la population de particules en
propagation ;
– la concentration isotopique, qui représente le nombre de radionucléides d’une espèce
considérée présents à un instant donné.
Deux exemples de grandeurs dérivées sont respectivement le débit de dose, qui rend
compte des effets induits par les rayonnements dans la matière, et la radiotoxicité, qui rend
compte de la nocivité d’un radionucléide inhalé et/ou ingéré.
Le flux de particules et la concentration d’un radio-isotope sont gouvernés par deux équations portant respectivement les noms d’équation du transport, forme linéaire de l’équation de Boltzmann (physicien allemand, 1844-1906) et les équations d’évolution, formes
généralisées des équations de Bateman (mathématicien anglais, 1882-1946).
Pour déterminer ces grandeurs, la Protection ou l’Ingénierie de la radioprotection a recours
à l’ensemble des théories et données physiques qui caractérisent les rayonnements, aux
méthodes des mathématiques appliquées et à l’informatique. Elle s’approprie donc de
puissants moyens pour résoudre les équations régissant le comportement spatial, énergétique et temporel des grandeurs physiques recherchées dans des configurations géométriques et des modes de fonctionnement du dispositif étudié pouvant être fort complexes. Les
problèmes concrets qu’elle doit résoudre exigent d’elle tout à la fois une utilisation
maîtrisée des données physiques de base (sections efficaces, données de décroissance
radioactive…), des développements théoriques, des modélisations, l’élaboration de logiciels de simulation spécifiques à son objet.
6.5. Exemples de grands domaines d’études
et classes de problèmes
Outre la caractérisation de l’ambiance dosimétrique au sein d’une installation nucléaire
et dans l’environnement, le dimensionnement des protections d’une installation
Figure 6.2. La gamme de temps à considérer en radioprotection.
183
En fonction de leur énergie et de leur nature, du milieu dans lequel elles se propagent, les
particules parcourent des distances variables dans la matière : de la fraction de centimètres
à quelques mètres pour les neutrons et les γ. De quelques micromètres à quelques centimètres pour les particules chargées.
6.4. Grandeurs physiques d’intérêt
Parmi les grandeurs physiques d’intérêt associées à l’irradiation, deux d’entre elles sont
fondamentales car les autres en sont dérivées :
– le flux et/ou le courant de particules, qui caractérisent la population de particules en
propagation ;
– la concentration isotopique, qui représente le nombre de radionucléides d’une espèce
considérée présents à un instant donné.
Deux exemples de grandeurs dérivées sont respectivement le débit de dose, qui rend
compte des effets induits par les rayonnements dans la matière, et la radiotoxicité, qui rend
compte de la nocivité d’un radionucléide inhalé et/ou ingéré.
Le flux de particules et la concentration d’un radio-isotope sont gouvernés par deux équations portant respectivement les noms d’équation du transport, forme linéaire de l’équation de Boltzmann (physicien allemand, 1844-1906) et les équations d’évolution, formes
généralisées des équations de Bateman (mathématicien anglais, 1882-1946).
Pour déterminer ces grandeurs, la Protection ou l’Ingénierie de la radioprotection a recours
à l’ensemble des théories et données physiques qui caractérisent les rayonnements, aux
méthodes des mathématiques appliquées et à l’informatique. Elle s’approprie donc de
puissants moyens pour résoudre les équations régissant le comportement spatial, énergétique et temporel des grandeurs physiques recherchées dans des configurations géométriques et des modes de fonctionnement du dispositif étudié pouvant être fort complexes. Les
problèmes concrets qu’elle doit résoudre exigent d’elle tout à la fois une utilisation
maîtrisée des données physiques de base (sections efficaces, données de décroissance
radioactive…), des développements théoriques, des modélisations, l’élaboration de logiciels de simulation spécifiques à son objet.
6.5. Exemples de grands domaines d’études
et classes de problèmes
Outre la caractérisation de l’ambiance dosimétrique au sein d’une installation nucléaire
et dans l’environnement, le dimensionnement des protections d’une installation
Figure 6.2. La gamme de temps à considérer en radioprotection.