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Physique appliquée à l’exposition externe : dosimétrie et radioprotection
Cette grandeur est appelée « énergie linéale ». Comme elle concerne des
sites sensibles de l’ordre du μm, elle sera exprimée en keV·μm
–1
. Le site microscopique où a lieu le transfert d’énergie peut être assimilable à une sphère. La
corde moyenne s’obtient alors par le ratio du volume V de la sphère par celui
de la surface a du disque équatorial de la sphère (cf. chapitre 2, CI 2.2).
2
3
l
d
=
(1.13)
avec d le diamètre du site sensible. Contrairement à l’énergie spécifique, nous
noterons que cette grandeur n’a de sens que pour un seul événement et non
pas pour des événements multiples. On peut ensuite aisément exprimer
l’énergie spécifique en fonction de cette grandeur. Pour une matière de densité 1
(de l’ordre de celle des tissus humains), z exprimé en Gy, d en μm et y en
keV·μm
–1 nous obtenons l’égalité (1.14).
2
0,204
z
y
d
=
(1.14)
Étant donné que l’énergie linéale moyenne représente un dépôt d’énergie
discret, elle est en principe plus significative que le TLE en tant que grandeur
physique à utiliser pour caractériser la « topologie » de dépôt d’énergie d’un
rayonnement. Toutefois, la publication 60 de la CIPR [16] recommande
l’utilisation du TLE, grandeur plus facilement accessible, en particulier, nous le
verrons dans le chapitre 2, pour l’obtention d’une grandeur de transfert appelée facteur de qualité Q. Le TLE et l’énergie linéale peuvent cependant être
liés en considérant soit que le TLE corresponde à la valeur de l’énergie linéale
moyenne en fréquence ȳ f, soit à la valeur de l’énergie linéale moyenne en dose
ȳ D (cf. CI 1.1). On pourra d’ailleurs dans certaines littératures parler de TLE
moyen. Le tableau 1.1 donne les valeurs de TLE et le nombre d’ionisations
moyen par μm dans l’eau et pour un certain nombre de rayonnements.
Ajoutons qu’il existe des détecteurs appelés « compteurs proportionnels
équivalents tissus » (CPET) qui permettent de mesurer l’énergie linéale y et
plus précisément la distribution de cette grandeur (en rappelant qu’elle est
stochastique) pour un flux de rayonnement donné (cf. CI 1.1) que l’on appelle
aussi « spectres microdosimétriques ». Ces chambres recréent un milieu et un
volume sensible proches de ceux d’une cellule. Elles délivrent une impulsion
électrique proportionnelle à l’énergie déposée dans le volume détecteur par les
particules secondaires lourdes chargées mises en mouvement dans la paroi
équivalent tissu, par le rayonnement incident. À noter que ce n’est ni le photon ou le neutron en soit qui dépose de la dose, mais bien les particules secondaires mises en mouvement par le rayonnement primaire. Cette distinction,
nous le verrons, est à l’origine de la définition de grandeurs dosimétriques spécifiques à ces deux types de rayonnements.
Physique appliquée à l’exposition externe : dosimétrie et radioprotection
Cette grandeur est appelée « énergie linéale ». Comme elle concerne des
sites sensibles de l’ordre du μm, elle sera exprimée en keV·μm
–1
. Le site microscopique où a lieu le transfert d’énergie peut être assimilable à une sphère. La
corde moyenne s’obtient alors par le ratio du volume V de la sphère par celui
de la surface a du disque équatorial de la sphère (cf. chapitre 2, CI 2.2).
2
3
l
d
=
(1.13)
avec d le diamètre du site sensible. Contrairement à l’énergie spécifique, nous
noterons que cette grandeur n’a de sens que pour un seul événement et non
pas pour des événements multiples. On peut ensuite aisément exprimer
l’énergie spécifique en fonction de cette grandeur. Pour une matière de densité 1
(de l’ordre de celle des tissus humains), z exprimé en Gy, d en μm et y en
keV·μm
–1 nous obtenons l’égalité (1.14).
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0,204
z
y
d
=
(1.14)
Étant donné que l’énergie linéale moyenne représente un dépôt d’énergie
discret, elle est en principe plus significative que le TLE en tant que grandeur
physique à utiliser pour caractériser la « topologie » de dépôt d’énergie d’un
rayonnement. Toutefois, la publication 60 de la CIPR [16] recommande
l’utilisation du TLE, grandeur plus facilement accessible, en particulier, nous le
verrons dans le chapitre 2, pour l’obtention d’une grandeur de transfert appelée facteur de qualité Q. Le TLE et l’énergie linéale peuvent cependant être
liés en considérant soit que le TLE corresponde à la valeur de l’énergie linéale
moyenne en fréquence ȳ f, soit à la valeur de l’énergie linéale moyenne en dose
ȳ D (cf. CI 1.1). On pourra d’ailleurs dans certaines littératures parler de TLE
moyen. Le tableau 1.1 donne les valeurs de TLE et le nombre d’ionisations
moyen par μm dans l’eau et pour un certain nombre de rayonnements.
Ajoutons qu’il existe des détecteurs appelés « compteurs proportionnels
équivalents tissus » (CPET) qui permettent de mesurer l’énergie linéale y et
plus précisément la distribution de cette grandeur (en rappelant qu’elle est
stochastique) pour un flux de rayonnement donné (cf. CI 1.1) que l’on appelle
aussi « spectres microdosimétriques ». Ces chambres recréent un milieu et un
volume sensible proches de ceux d’une cellule. Elles délivrent une impulsion
électrique proportionnelle à l’énergie déposée dans le volume détecteur par les
particules secondaires lourdes chargées mises en mouvement dans la paroi
équivalent tissu, par le rayonnement incident. À noter que ce n’est ni le photon ou le neutron en soit qui dépose de la dose, mais bien les particules secondaires mises en mouvement par le rayonnement primaire. Cette distinction,
nous le verrons, est à l’origine de la définition de grandeurs dosimétriques spécifiques à ces deux types de rayonnements.