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Radioprotection et ingénierie nucléaire
où
est le flux angulaire de particules au point , c’est-à-dire le nombre de particules
par unité de surface et par unité de temps, au point , la surface unité étant perpendiculaire à la direction . L’élément de surface dS’ est orienté perpendiculairement à la direction
et donc tel que dS’ = dS cosθ par construction.
Toute particule traversant dS traverse dS’. Ceci implique N s = N s’ soit :
d’où
• Cas particuliers :
– Le flux angulaire
est monodirectionnel :
où
est la
distribution de Dirac centrée sur
.
On a
et donc
.
– Le flux angulaire
est isotrope sur 4π stéradian :
où ϕ 0 est une constante
(flux scalaire).
Alors :
varie comme le cosinus de l’angle formé entre la direction
et la normale à la
surface. On peut montrer que l’intégration de
sur chaque demi-espace fournit respectivement deux valeurs égales au quart du flux scalaire ϕ o :
où :
et
Il est important de bien percevoir la différence entre
et
afin de prévenir tout
risque d’introduire de grossières erreurs lorsqu’il s’agit par exemple de fixer les conditions
aux limites d’un problème de propagation.
Des grandeurs d’intérêt dérivées du flux, souvent rencontrées en radioprotection, sont
rassemblées dans le tableau 7.1 avec leurs unités respectives.
Quelques-unes de ces grandeurs dérivées sont décrites ci-après. D’autres, plus complexes,
comme les facteurs d’accumulation et les albédos seront introduites plus loin dans le
chapitre 10 consacré aux méthodes de calcul relatives à la propagation des particules.
7.1.3. Réponse d’un détecteur
Dans la pratique, on ne s’intéresse pas seulement au flux de particules, mais également à
d’autres grandeurs physiques macroscopiques qui sont « sensibles » au flux de particules
et qui sont « directement » mesurables par une instrumentation appropriée. En général,
␾ ⍀
( )
r
r
⍀
⍀
J ⍀
( )dS ␾ ⍀
( )dSЈ
ϭ
J ⍀
( ) ␾ ⍀
( )⍀ n
и
␾ ⍀
( )
␪
cos
ϭ
ϭ
␾ ⍀
( )
␾ ⍀
( ) ␦ ⍀ ⍀0
Ϫ
(
)
ϭ
␦ ⍀ ⍀0
Ϫ
(
)
⍀0
⍀ n
и
1
ϭ
␾ ⍀ 0
( ) J ⍀0
( )
ϭ
␾ ⍀
( )
␾ ⍀0
( )
␸ 0
4␲
------ϭ
␾ ⍀
( )
␸ 0
4␲
-------⍀ n
и
␸ 0
4␲
------␪
cos
ϭ
ϭ
J ⍀
( )
⍀
n
J ⍀
( )
J
+
J
–
␸ 0
4
----- -
ϭ ϭ
J
+
J ⍀
( )⍀ n
и d⍀
⍀ n 0
Ͼ
и
#
#
ϭ
J
–
J ⍀
( )⍀ n
и d⍀
⍀ n 0
Ͻ
и
#
#
ϭ
J ⍀
( )
␾ ⍀
( )
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