Grandeurs de protections, grandeurs opérationnelles et étalonnage
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Soit, avec une densité de 1, un parcours dans les tissus de 3 mm inférieur à
la profondeur de 10 mm requise pour le calcul. Ainsi, le calcul de la dose absorbée sous 10 mm dans la sphère ICRU s’obtient à partir de l’expression
théorique du kerma dans les tissus (en mGy) (cf. chapitre 2), en considérant
l’altération de la fluence après une transmission de 10 mm.
1 MeV
1 MeV
tr
7
t
t
issu
tissu
tissu
( )
( ) 1,6 10
exp
μ
D x
K x
E
x
−
γ
γ
§
·
§
·
§ ·
μ
¨
¸
=
=
⋅
Φ
−
ρ
¨
¸
¨ ¸
¨
¸
ρ
ρ
©
¹
© ¹
©
¹
Dt(10) = 1,6·10
–7 × 2·10
6 × 0,0307 × 1 × exp(–0,07 × 1 × 1) = 9,1 μSv
Nous montrons ainsi que H*(10) ≥ E et que l’approche du concept
d’équivalent de dose sous 10 mm de profondeur est performante vis-à-vis d’une
estimation légèrement majorante de la grandeur de protection dose efficace. Si
cette approche peut être étendue à un spectre de 10 keV à 10 MeV pour le
rayonnement photonique, nous verrons, dans le cas des neutrons, que pour
certaines énergies, y compris importantes, cette approche ne fonctionne plus et
l’estimateur peut être inférieur à la grandeur de protection.
Équivalent de dose directionnel H'(d,Ω)
L’équivalent de dose directionnel H'(d,Ω) est l’équivalent de dose en un
point du champ de rayonnement qui serait produit par un champ expansé
correspondant (et non unidirectionnel cette fois), dans le fantôme de type
sphère ICRU, à une profondeur d, sur un rayon dans une direction spécifiée Ω.
Cet équivalent de dose est approprié pour les rayonnements faiblement pénétrants. L’ICRU spécifie une profondeur de 70 μm (70 mg·cm
–2
) dans la sphère
ICRU pour une direction quelconque H'(0,07) pour l’estimation de la grandeur
de protection dose équivalente aux extrémités (e.g. Hpeau). La figure 3.19 donne
une illustration du protocole d’irradiation et de calcul de cette grandeur opérationnelle.
Champ
au point P
0,07 mm
Champ expansé
*
P
Figure 3.19 – Protocole d’irradiation et de calcul de l’équivalent de dose directionnel
H'(0,07) pour les rayonnements faiblement pénétrants au moyen d’un champ expansé
sur la sphère ICRU.
On remarquera que pour cette approche le champ dérivé est multidirectionnel, contrairement aux conditions d’irradiation de H*(d). Dans le contexte
de rayonnement faiblement pénétrant, cette fois l’angle d’incidence des composantes du champ de rayonnement sur le calcul de la dose absorbée en profondeur dans la sphère ICRU est significative. En effet, si l’on considère par
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Soit, avec une densité de 1, un parcours dans les tissus de 3 mm inférieur à
la profondeur de 10 mm requise pour le calcul. Ainsi, le calcul de la dose absorbée sous 10 mm dans la sphère ICRU s’obtient à partir de l’expression
théorique du kerma dans les tissus (en mGy) (cf. chapitre 2), en considérant
l’altération de la fluence après une transmission de 10 mm.
1 MeV
1 MeV
tr
7
t
t
issu
tissu
tissu
( )
( ) 1,6 10
exp
μ
D x
K x
E
x
−
γ
γ
§
·
§
·
§ ·
μ
¨
¸
=
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⋅
Φ
−
ρ
¨
¸
¨ ¸
¨
¸
ρ
ρ
©
¹
© ¹
©
¹
Dt(10) = 1,6·10
–7 × 2·10
6 × 0,0307 × 1 × exp(–0,07 × 1 × 1) = 9,1 μSv
Nous montrons ainsi que H*(10) ≥ E et que l’approche du concept
d’équivalent de dose sous 10 mm de profondeur est performante vis-à-vis d’une
estimation légèrement majorante de la grandeur de protection dose efficace. Si
cette approche peut être étendue à un spectre de 10 keV à 10 MeV pour le
rayonnement photonique, nous verrons, dans le cas des neutrons, que pour
certaines énergies, y compris importantes, cette approche ne fonctionne plus et
l’estimateur peut être inférieur à la grandeur de protection.
Équivalent de dose directionnel H'(d,Ω)
L’équivalent de dose directionnel H'(d,Ω) est l’équivalent de dose en un
point du champ de rayonnement qui serait produit par un champ expansé
correspondant (et non unidirectionnel cette fois), dans le fantôme de type
sphère ICRU, à une profondeur d, sur un rayon dans une direction spécifiée Ω.
Cet équivalent de dose est approprié pour les rayonnements faiblement pénétrants. L’ICRU spécifie une profondeur de 70 μm (70 mg·cm
–2
) dans la sphère
ICRU pour une direction quelconque H'(0,07) pour l’estimation de la grandeur
de protection dose équivalente aux extrémités (e.g. Hpeau). La figure 3.19 donne
une illustration du protocole d’irradiation et de calcul de cette grandeur opérationnelle.
Champ
au point P
0,07 mm
Champ expansé
*
P
Figure 3.19 – Protocole d’irradiation et de calcul de l’équivalent de dose directionnel
H'(0,07) pour les rayonnements faiblement pénétrants au moyen d’un champ expansé
sur la sphère ICRU.
On remarquera que pour cette approche le champ dérivé est multidirectionnel, contrairement aux conditions d’irradiation de H*(d). Dans le contexte
de rayonnement faiblement pénétrant, cette fois l’angle d’incidence des composantes du champ de rayonnement sur le calcul de la dose absorbée en profondeur dans la sphère ICRU est significative. En effet, si l’on considère par