Grandeurs et unités fondamentales de la dosimétrie externe
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différence de densité d’ionisations et d’excitations pour un même volume sensible et pour des photons et des ions.
Figure 1.1 – Représentation schématique d’une trace de photon et de celle d’un ion à
travers une cellule, montrant la différence de densité des dépôts d’énergies dans les deux
cas [8], avec l’autorisation de Springer Heidelberg.
La quantité physique caractéristique de cette disparité de densité
d’ionisation selon le type de rayonnement et donc de facto des effets sur les
tissus biologiques est le rapport de l’énergie déposée par unité de longueur de
parcours dans la matière. Pour une approche macroscopique, cela revient, dans
un milieu donné, à déterminer la quantité d’énergie ΔE perdue par la particule
sur une portion de son trajet Δl.
¸ ¸
¹
·
¨ ¨
©
§
Δ
Δ
=
l
E
L
(1.2)
Dans le système international, cette grandeur est homogène à des J·m
–1 ,
mais on la trouvera déclinée en plusieurs unités nucléaires (keV·μm
–1 ,
keV·cm
–1
...). En rendant infinitésimaux les termes du ratio de l’équation (1.2)
nous obtenons la grandeur appelée « transfert linéique d’énergie » TLE ou
LET en anglais.
0
d
lim
d
l
E
L L
l
Δ →
§
·
= = ¨
¸
¨
¸
©
¹
(1.3)
Cette grandeur est de même unité que la précédente. Dans la littérature, on
pourra également la trouver exprimée en « TLE infini » avec le symbole suivant : L ∞ signifiant que la perte totale de l’énergie est prise en compte au passage de la particule dans la matière et pas seulement une fraction circonscrite
à la périphérie proche du passage de la particule ; par défaut, L est égale à L ∞ .
Le TLE est une grandeur non stochastique qui ne tient pas compte de la nature discontinue des transferts d’énergie et des fluctuations statistiques, tout
comme la dose déposée totale. Il exprime la perte moyenne d’énergie pour un
grand nombre de particules. Nous verrons ultérieurement l’incidence de cette
grandeur sur le taux de survie cellulaire.
Ajoutons enfin que cette grandeur est similaire à la grandeur physique du
« pouvoir d’arrêt linéique » S pour les particules chargées et qu’il existe des
expressions analytiques en fonction de l’énergie de la particule incidente et du
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différence de densité d’ionisations et d’excitations pour un même volume sensible et pour des photons et des ions.
Figure 1.1 – Représentation schématique d’une trace de photon et de celle d’un ion à
travers une cellule, montrant la différence de densité des dépôts d’énergies dans les deux
cas [8], avec l’autorisation de Springer Heidelberg.
La quantité physique caractéristique de cette disparité de densité
d’ionisation selon le type de rayonnement et donc de facto des effets sur les
tissus biologiques est le rapport de l’énergie déposée par unité de longueur de
parcours dans la matière. Pour une approche macroscopique, cela revient, dans
un milieu donné, à déterminer la quantité d’énergie ΔE perdue par la particule
sur une portion de son trajet Δl.
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(1.2)
Dans le système international, cette grandeur est homogène à des J·m
–1 ,
mais on la trouvera déclinée en plusieurs unités nucléaires (keV·μm
–1 ,
keV·cm
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...). En rendant infinitésimaux les termes du ratio de l’équation (1.2)
nous obtenons la grandeur appelée « transfert linéique d’énergie » TLE ou
LET en anglais.
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(1.3)
Cette grandeur est de même unité que la précédente. Dans la littérature, on
pourra également la trouver exprimée en « TLE infini » avec le symbole suivant : L ∞ signifiant que la perte totale de l’énergie est prise en compte au passage de la particule dans la matière et pas seulement une fraction circonscrite
à la périphérie proche du passage de la particule ; par défaut, L est égale à L ∞ .
Le TLE est une grandeur non stochastique qui ne tient pas compte de la nature discontinue des transferts d’énergie et des fluctuations statistiques, tout
comme la dose déposée totale. Il exprime la perte moyenne d’énergie pour un
grand nombre de particules. Nous verrons ultérieurement l’incidence de cette
grandeur sur le taux de survie cellulaire.
Ajoutons enfin que cette grandeur est similaire à la grandeur physique du
« pouvoir d’arrêt linéique » S pour les particules chargées et qu’il existe des
expressions analytiques en fonction de l’énergie de la particule incidente et du