3 - Grandeurs radiométriques et dosimétrie
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3.3.3. Microdosimétrie et radioprotection
Les grandeurs microdosimétriques jouent un rôle conceptuel primordial dans le domaine
de la radiobiologie et de fait de la radioprotection. Ainsi, la détermination de l’équivalent
de dose en un point d’un champ de rayonnements nécessite de connaître la valeur du
facteur de qualité Q à appliquer pour le champ de rayonnements considéré. Or cette
valeur peut ne pas être définie, notamment dans le cas d’un champ de rayonnement mixte
(n, γ) pour lequel un facteur de qualité moyen Q doit être appliqué. À partir du spectre à
un unique événement f 1 (y) et en assimilant le transfert linéique d’énergie à l’énergie
linéale et par suite Q(L) à Q(y), il est possible de déterminer la valeur moyenne du facteur
de qualité, Q, par la formule suivante :
avec le spectre Q(y) divisé en pratique en trois parties tel que présenté dans le
paragraphe 3.2.7 (« Équivalent de dose »).
Le terme
correspond à la proportion de l’énergie (ou de la dose absorbée) ayant
été communiquée par des événements d’énergie linéique y. Ce terme, appelé distribution
de dose en énergie linéique, est noté d(y).
Compteurs microdosimétriques
La fonction d(y) peut être déterminée à partir de compteurs microdosimétriques (ICRU,
1983). Il s’agit de détecteurs à impulsion proportionnels, applicables à une large gamme
de rayonnements rencontrés en radioprotection.
Les compteurs microdosimétriques sont constitués d’une petite cavité sphérique remplie
de gaz à basse pression. Le gaz emplissant la cavité et les parois de cette dernière sont
composés d’un plastique équivalent tissu. Le compteur microdosimétrique de type
« Rossi » est présenté sur la figure 3.10.
L’équivalence d’un volume microscopique d’un milieu donné m (en l’occurrence ici tissulaire) et d’un volume de gaz g en microdosimétrie repose sur l’exigence que l’énergie
cédée par une particule chargée (δE) soit identique en traversant l’un et l’autre volume
(Figure 3.11), i.e. (ICRU, 1983) :
où est le pouvoir d’arrêt massique de la particule, ρ la densité du milieu, d m et d g des
trajectoires équivalentes respectivement dans le volume du milieu et le volume de gaz.
Les compteurs proportionnels équivalent tissu (CPET) simulent des volumes de l’ordre du
μm 1 . Aussi, les dimensions de leur volume de gaz sont petites par rapport au parcours des
particules chargées. L’équivalence ci-dessus peut donc être applicable aux compteurs
proportionnels sur la base du principe de Bragg-Gray dont l’hypothèse principale est
qu’une cavité de « petites dimensions » ne perturbe pas le champ de particules chargées
1 En pratique, les compteurs proportionnels peuvent simuler des volumes de l’ordre de 0,3 μm. Toutefois, les
compteurs commerciaux généralement utilisés opèrent de manière fiable à partir de 1 μm.
Q
Q
# y
( )
y f 1 y
( )
и
y F
--------------------dy
ϭ
y f 1 y
( )
и
y F
-------------------␦E m
S
-- -
m
m d m
и
S
-- -
g
g d g
и
=
␦E g
=
ϭ
S
-- -
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3.3.3. Microdosimétrie et radioprotection
Les grandeurs microdosimétriques jouent un rôle conceptuel primordial dans le domaine
de la radiobiologie et de fait de la radioprotection. Ainsi, la détermination de l’équivalent
de dose en un point d’un champ de rayonnements nécessite de connaître la valeur du
facteur de qualité Q à appliquer pour le champ de rayonnements considéré. Or cette
valeur peut ne pas être définie, notamment dans le cas d’un champ de rayonnement mixte
(n, γ) pour lequel un facteur de qualité moyen Q doit être appliqué. À partir du spectre à
un unique événement f 1 (y) et en assimilant le transfert linéique d’énergie à l’énergie
linéale et par suite Q(L) à Q(y), il est possible de déterminer la valeur moyenne du facteur
de qualité, Q, par la formule suivante :
avec le spectre Q(y) divisé en pratique en trois parties tel que présenté dans le
paragraphe 3.2.7 (« Équivalent de dose »).
Le terme
correspond à la proportion de l’énergie (ou de la dose absorbée) ayant
été communiquée par des événements d’énergie linéique y. Ce terme, appelé distribution
de dose en énergie linéique, est noté d(y).
Compteurs microdosimétriques
La fonction d(y) peut être déterminée à partir de compteurs microdosimétriques (ICRU,
1983). Il s’agit de détecteurs à impulsion proportionnels, applicables à une large gamme
de rayonnements rencontrés en radioprotection.
Les compteurs microdosimétriques sont constitués d’une petite cavité sphérique remplie
de gaz à basse pression. Le gaz emplissant la cavité et les parois de cette dernière sont
composés d’un plastique équivalent tissu. Le compteur microdosimétrique de type
« Rossi » est présenté sur la figure 3.10.
L’équivalence d’un volume microscopique d’un milieu donné m (en l’occurrence ici tissulaire) et d’un volume de gaz g en microdosimétrie repose sur l’exigence que l’énergie
cédée par une particule chargée (δE) soit identique en traversant l’un et l’autre volume
(Figure 3.11), i.e. (ICRU, 1983) :
où est le pouvoir d’arrêt massique de la particule, ρ la densité du milieu, d m et d g des
trajectoires équivalentes respectivement dans le volume du milieu et le volume de gaz.
Les compteurs proportionnels équivalent tissu (CPET) simulent des volumes de l’ordre du
μm 1 . Aussi, les dimensions de leur volume de gaz sont petites par rapport au parcours des
particules chargées. L’équivalence ci-dessus peut donc être applicable aux compteurs
proportionnels sur la base du principe de Bragg-Gray dont l’hypothèse principale est
qu’une cavité de « petites dimensions » ne perturbe pas le champ de particules chargées
1 En pratique, les compteurs proportionnels peuvent simuler des volumes de l’ordre de 0,3 μm. Toutefois, les
compteurs commerciaux généralement utilisés opèrent de manière fiable à partir de 1 μm.
Q
Q
# y
( )
y f 1 y
( )
и
y F
--------------------dy
ϭ
y f 1 y
( )
и
y F
-------------------␦E m
S
-- -
m
m d m
и
S
-- -
g
g d g
и
=
␦E g
=
ϭ
S
-- -