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Radioprotection et ingénierie nucléaire
L’effet photoélectrique est utilisé dans les cellules du même nom, les photons lumineux
(d’une énergie de quelques eV) arrachant des électrons périphériques d’atomes dont les
caractéristiques sont compatibles avec l’effet recherché. Il s’agit généralement du silicium
dont l’énergie de liaison des électrons les plus externes est de 7 eV.
Si l’énergie du photon est supérieure à l’énergie de liaison des électrons de la couche K,
E k la majeure partie des interactions se fera avec cette couche. L’effet photoélectrique est
composé à 80% sur la couche K.
L’effet photoélectrique :
– diminue lorsque l’énergie du photon augmente en 1/E 3,5 pour les photons de faible
énergie et en 1/E pour les photons dont l’énergie est supérieure à 0,5 MeV ;
– augmente avec le Z de l’atome cible (la section efficace de l’effet photoélectrique évolue
en Z
4,5 en moyenne, en Z
3 pour E γ < E k puis en Z
5 si E γ > E k ).
La somme des énergies cinétiques des particules émises et des énergies des rayonnements
est égale à l’énergie du photon à l’origine de l’interaction.
Effet Compton
Il s’agit d’une interaction élastique d’un photon γ avec un électron, qui se traduit par l’éjection d’un électron peu lié ou libre (Figure 2.3), et par la diffusion d’un γ’ d’énergie inférieure au γ incident (Figure 2.4).
Figure 2.3. Effet Compton.
Figure 2.4. Diffusion lors de l’effet compton.
Electron éjecté
Interaction
Photon
Photon