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Physique appliquée à l’exposition externe : dosimétrie et radioprotection
Tableau 2.9 – Valeur des coefficients « dose moyenne à l’organe-fluence » et débit de
dose moyen pour différents organes et pour une énergie de neutron de 4,5 MeV.
À noter que, comme suggéré plus haut, deux phénomènes s’opposent à mesure que le neutron pénètre dans la matière : l’atténuation due à la transmission (exp(Σsx)) qui tend à diminuer la dose et la diffusion qui induit une augmentation de la fluence en profondeur (facteur d’accumulation Bn). Nous
avons vu que plus le neutron incident est énergétique et plus il aura tendance
à diffuser vers l’avant. Ceci implique peu de rétrodiffusion sur les organes en
position avant pour une énergie de 4,5 MeV et ainsi pas de surcroît de dose.
En conséquence, le kerma de première collision est sensiblement égal à la dose
moyenne aux organes en exposition antéropostérieure. Un faible facteur
d’accumulation est responsable de la légère sous-estimation.
En changeant les énergies, on peut davantage se rendre compte de cette
« dualité » entre transmission et diffusion : la section efficace de diffusion élastique présente peu de variation entre 1 keV et quelques MeV ; ce qui varie sur
cet intervalle, c’est l’énergie transférée
tr
n 2
E
E
=
et la diffusionrétrodiffusion. Par exemple, pour l’organe « seins », si nous considérons une
énergie de 0,1 MeV, nous avons encore en géométrie AP antéropostérieure :
2
3
1
T
2
1
T
5,16 pGy cm
9,7 10 mGy h
or
1,4 10 mGy h
T
D
D
K
D
K
−
−
−
−
Φ =
⋅
=
⋅
⋅
=
⋅
⋅
<
&
&
&
&
Donc, dans ce cas, la transmission domine clairement. Le kerma de première collision majore la dose moyenne absorbée à l’organe. Si ce même organe
est soumis à une exposition de neutrons d’énergie de 1 MeV, les résultats sont
les suivants :
3
1
T
3
1
T
4,38 10 mGy h
or
1,8 10 mGy h
D
K
D
K
−
−
−
−
=
⋅
⋅
=
⋅
⋅
>
&
&
&
&
Donc ici c’est la rétrodiffusion qui domine. Le kerma de première collision
sous-estime la dose moyenne absorbée à l’organe.
2.3.8 Mesure de la fluence et des spectres de neutrons
Nous avons clairement établi que la grandeur intermédiaire liée au champ
de neutrons permettant d’accéder aux grandeurs dosimétriques était la fluence.
Si dans les applications liées au kerma de première collision nous avons traité
Physique appliquée à l’exposition externe : dosimétrie et radioprotection
Tableau 2.9 – Valeur des coefficients « dose moyenne à l’organe-fluence » et débit de
dose moyen pour différents organes et pour une énergie de neutron de 4,5 MeV.
À noter que, comme suggéré plus haut, deux phénomènes s’opposent à mesure que le neutron pénètre dans la matière : l’atténuation due à la transmission (exp(Σsx)) qui tend à diminuer la dose et la diffusion qui induit une augmentation de la fluence en profondeur (facteur d’accumulation Bn). Nous
avons vu que plus le neutron incident est énergétique et plus il aura tendance
à diffuser vers l’avant. Ceci implique peu de rétrodiffusion sur les organes en
position avant pour une énergie de 4,5 MeV et ainsi pas de surcroît de dose.
En conséquence, le kerma de première collision est sensiblement égal à la dose
moyenne aux organes en exposition antéropostérieure. Un faible facteur
d’accumulation est responsable de la légère sous-estimation.
En changeant les énergies, on peut davantage se rendre compte de cette
« dualité » entre transmission et diffusion : la section efficace de diffusion élastique présente peu de variation entre 1 keV et quelques MeV ; ce qui varie sur
cet intervalle, c’est l’énergie transférée
tr
n 2
E
E
=
et la diffusionrétrodiffusion. Par exemple, pour l’organe « seins », si nous considérons une
énergie de 0,1 MeV, nous avons encore en géométrie AP antéropostérieure :
2
3
1
T
2
1
T
5,16 pGy cm
9,7 10 mGy h
or
1,4 10 mGy h
T
D
D
K
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−
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Φ =
⋅
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⋅
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Donc, dans ce cas, la transmission domine clairement. Le kerma de première collision majore la dose moyenne absorbée à l’organe. Si ce même organe
est soumis à une exposition de neutrons d’énergie de 1 MeV, les résultats sont
les suivants :
3
1
T
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T
4,38 10 mGy h
or
1,8 10 mGy h
D
K
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−
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⋅
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Donc ici c’est la rétrodiffusion qui domine. Le kerma de première collision
sous-estime la dose moyenne absorbée à l’organe.
2.3.8 Mesure de la fluence et des spectres de neutrons
Nous avons clairement établi que la grandeur intermédiaire liée au champ
de neutrons permettant d’accéder aux grandeurs dosimétriques était la fluence.
Si dans les applications liées au kerma de première collision nous avons traité