3 - Grandeurs radiométriques et dosimétrie
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délivrée en dehors de l’élément de volume considéré ; seule l’énergie communiquée par
collision est absorbée « localement ». On a donc :
D = K . (1 – g)
où g représente la fraction d’énergie emportée par rayonnement de freinage. D et K sont
exprimés en Gy.
En définissant le coefficient d’absorption massique en énergie par :
on obtient (valable uniquement à l’équilibre électronique) :
et
Dans le cas des matériaux légers, aux énergies courantes : g ≈ 0,
,
et alors le Kerma est égal à la dose.
Effet de la diffusion - facteur d’accumulation
Les modes d’interaction des photons avec la matière et notamment l’effet Compton sont à
l’origine de multiples diffusions dans le milieu. L’expression de la dose absorbée définie
précédemment ne prend pas en compte le flux secondaire des photons diffusés alors que
leurs éventuelles interactions dans le milieu contribuent à y déposer de l’énergie.
La dose absorbée en profondeur dans un milieu soumis à un faisceau large de photons est
donc supérieure à la dose théorique définie ci-dessus et se caractérise par l’utilisation d’un
facteur d’accumulation de dose noté B (Build-up). En conséquence :
La détermination exacte du facteur d’accumulation de dose exige des calculs mathématiques complexes. En dosimétrie, nous prendrons l’habitude de nous en affranchir expérimentalement en utilisant des fluences de photons (faisceau collimaté).
Évolution de la dose absorbée dans la matière
Dans un milieu, la fluence de photons décroît de façon exponentielle en fonction de
l’épaisseur de matière. On a donc :
Comme le Kerma est en tout point du milieu proportionnel à la fluence de photons :
et
Par contre, la dose absorbée n’est proportionnelle à la fluence de photons que lorsque
l’équilibre électronique est réalisé dans le milieu matériel. Dans ce cas :
et
Il n’est pas possible de relier théoriquement la dose absorbée en profondeur avec la
fluence de photons lorsque l’équilibre électronique n’est pas réalisé. Cependant, l’énergie
en
-------- -
tr
------ -
ϭ
1 g
Ϫ
(
)
и
D ⌽ E ␥ ˙
en
-------- -
⎝
⎠
⎛
⎞
и
ϭ
D % ⌽ % E␥ ˙
en
-------- -
⎝
⎠
⎛
⎞
и
ϭ
en
-------- -
tr
------ -
ϭ
D ⌽ E ␥
en
-------- -
⎝
⎠
⎛
⎞ B
и
и
и
ϭ
⌽ x
( ) ⌽o e
x
и
(
)
Ϫ
и
ϭ
K x
( ) Ko e
x
и
(
)
Ϫ
и
ϭ
K % x
( ) K % o e
x
и
(
)
Ϫ
и
ϭ
D x
( ) Do e
x
и
(
)
Ϫ
и
ϭ
D % x
( ) D % o e
x
и
(
)
Ϫ
и
ϭ
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délivrée en dehors de l’élément de volume considéré ; seule l’énergie communiquée par
collision est absorbée « localement ». On a donc :
D = K . (1 – g)
où g représente la fraction d’énergie emportée par rayonnement de freinage. D et K sont
exprimés en Gy.
En définissant le coefficient d’absorption massique en énergie par :
on obtient (valable uniquement à l’équilibre électronique) :
et
Dans le cas des matériaux légers, aux énergies courantes : g ≈ 0,
,
et alors le Kerma est égal à la dose.
Effet de la diffusion - facteur d’accumulation
Les modes d’interaction des photons avec la matière et notamment l’effet Compton sont à
l’origine de multiples diffusions dans le milieu. L’expression de la dose absorbée définie
précédemment ne prend pas en compte le flux secondaire des photons diffusés alors que
leurs éventuelles interactions dans le milieu contribuent à y déposer de l’énergie.
La dose absorbée en profondeur dans un milieu soumis à un faisceau large de photons est
donc supérieure à la dose théorique définie ci-dessus et se caractérise par l’utilisation d’un
facteur d’accumulation de dose noté B (Build-up). En conséquence :
La détermination exacte du facteur d’accumulation de dose exige des calculs mathématiques complexes. En dosimétrie, nous prendrons l’habitude de nous en affranchir expérimentalement en utilisant des fluences de photons (faisceau collimaté).
Évolution de la dose absorbée dans la matière
Dans un milieu, la fluence de photons décroît de façon exponentielle en fonction de
l’épaisseur de matière. On a donc :
Comme le Kerma est en tout point du milieu proportionnel à la fluence de photons :
et
Par contre, la dose absorbée n’est proportionnelle à la fluence de photons que lorsque
l’équilibre électronique est réalisé dans le milieu matériel. Dans ce cas :
et
Il n’est pas possible de relier théoriquement la dose absorbée en profondeur avec la
fluence de photons lorsque l’équilibre électronique n’est pas réalisé. Cependant, l’énergie
en
-------- -
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