Grandeurs et unités fondamentales de la dosimétrie externe
11
inversement proportionnelle à la racine carrée de l’énergie dans cet intervalle
d’énergie).
La zone 2 est imputable aux réactions inélastiques de capture de type (n,α)
dont les plus probables sont les suivantes :
14
N(n,α),
16
O(n,α) et
12
C(n,α) avec
les seuils de réaction respectifs suivants : 0,16 ; 2,35 et 6,18 MeV. Ceci explique pour les neutrons de 1 MeV une toute petite contribution dans la zone
2, une plus importante pour ceux de 5 MeV, puisque deux réactions sont possibles. Enfin une plus importante à 15 MeV, car cette fois les trois réactions de
capture sont possibles. L’optimum d’énergie linéale, marqué par le pic 2, de
cette zone se situe aux alentours de 300 keV/μm.
La zone 3 est imputable au dépôt d’énergie dans le volume sensible, des
noyaux lourds mis en mouvement dans la paroi à savoir : oxygène, carbone et
azote. À noter que leur parcours très petit dans la paroi limite le nombre de
ceux qui pénètrent dans le gaz du volume sensible, ceci explique la faiblesse
d’amplitude de cette zone. Le maximum du pic 3 se situe aux alentours de
1000 keV/μm pour les neutrons de 5 MeV et de 1500 keV/μm pour les neutrons de 15 MeV et signalé par le pic 4.
On constatera une étendue de spectres beaucoup plus importante que dans
le cas des photons. Ces courbes mettent donc clairement en évidence la « cartographie » des particules secondaires mises en mouvement et la part d’énergie
qu’elles déposent dans le volume sensible du détecteur censé simuler une cellule
du milieu tissulaire. À ce stade intervient une distinction fondamentale pour la
dosimétrie liée au type de rayonnements.
Dans le cas des rayonnements électriquement neutres : photons et neutrons,
comme brièvement évoqué, ce sont les particules secondaires mises en mouvement qui sont responsables du dépôt, les électrons pour les premiers et les
noyaux de recul pour les seconds. L’énergie est de fait « indirectement » déposée. On parle alors de « rayonnements indirectement ionisants ». A contrario,
les particules chargées seront qualifiées de « rayonnements directement ionisants », puisque dès leur pénétration dans un milieu matériel, elles déposent
l’énergie « directement » par interaction coulombienne et excitation.
1.1.3 Calcul du kerma pour les rayonnements
indirectement ionisants
Cette différence majeure est à l’origine d’une grandeur physique « intermédiaire » qualifiée d’« énergie transférée » Etr. Il s’agit cette fois non pas de
caractériser l’énergie déposée circonscrite à un site sensible (ε) mais l’énergie
« transférée » aux particules secondaires au point d’interaction dans le volume
sensible.
Pour bien saisir la différence entre énergie communiquée ε et énergie transférée Etr, considérons un photon et un électron entrant dans un volume sensible microscopique de la dimension d’une cellule, comme montré à la figure
1.6.
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inversement proportionnelle à la racine carrée de l’énergie dans cet intervalle
d’énergie).
La zone 2 est imputable aux réactions inélastiques de capture de type (n,α)
dont les plus probables sont les suivantes :
14
N(n,α),
16
O(n,α) et
12
C(n,α) avec
les seuils de réaction respectifs suivants : 0,16 ; 2,35 et 6,18 MeV. Ceci explique pour les neutrons de 1 MeV une toute petite contribution dans la zone
2, une plus importante pour ceux de 5 MeV, puisque deux réactions sont possibles. Enfin une plus importante à 15 MeV, car cette fois les trois réactions de
capture sont possibles. L’optimum d’énergie linéale, marqué par le pic 2, de
cette zone se situe aux alentours de 300 keV/μm.
La zone 3 est imputable au dépôt d’énergie dans le volume sensible, des
noyaux lourds mis en mouvement dans la paroi à savoir : oxygène, carbone et
azote. À noter que leur parcours très petit dans la paroi limite le nombre de
ceux qui pénètrent dans le gaz du volume sensible, ceci explique la faiblesse
d’amplitude de cette zone. Le maximum du pic 3 se situe aux alentours de
1000 keV/μm pour les neutrons de 5 MeV et de 1500 keV/μm pour les neutrons de 15 MeV et signalé par le pic 4.
On constatera une étendue de spectres beaucoup plus importante que dans
le cas des photons. Ces courbes mettent donc clairement en évidence la « cartographie » des particules secondaires mises en mouvement et la part d’énergie
qu’elles déposent dans le volume sensible du détecteur censé simuler une cellule
du milieu tissulaire. À ce stade intervient une distinction fondamentale pour la
dosimétrie liée au type de rayonnements.
Dans le cas des rayonnements électriquement neutres : photons et neutrons,
comme brièvement évoqué, ce sont les particules secondaires mises en mouvement qui sont responsables du dépôt, les électrons pour les premiers et les
noyaux de recul pour les seconds. L’énergie est de fait « indirectement » déposée. On parle alors de « rayonnements indirectement ionisants ». A contrario,
les particules chargées seront qualifiées de « rayonnements directement ionisants », puisque dès leur pénétration dans un milieu matériel, elles déposent
l’énergie « directement » par interaction coulombienne et excitation.
1.1.3 Calcul du kerma pour les rayonnements
indirectement ionisants
Cette différence majeure est à l’origine d’une grandeur physique « intermédiaire » qualifiée d’« énergie transférée » Etr. Il s’agit cette fois non pas de
caractériser l’énergie déposée circonscrite à un site sensible (ε) mais l’énergie
« transférée » aux particules secondaires au point d’interaction dans le volume
sensible.
Pour bien saisir la différence entre énergie communiquée ε et énergie transférée Etr, considérons un photon et un électron entrant dans un volume sensible microscopique de la dimension d’une cellule, comme montré à la figure
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