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Physique appliquée à l’exposition externe : dosimétrie et radioprotection
Configuration (1). Pour les rayonnements à TLE faible, inférieurs à 15
keV·μm
–1
, la quantité d’énergie déposée (et donc de dommages produits) par le
passage d’une trajectoire est en général trop faible pour entraîner la mort cellulaire et plusieurs trajectoires sont nécessaires pour accumuler suffisamment
de dommages et tuer la cellule. La quantité d’énergie augmente avec le TLE et
il faut moins de trajectoires pour tuer la cellule : il en résulte une augmentation de l’EBR comprise entre 15 keV·μm
–1 et jusqu’à environ 50 keV·μm
–1
.
Configuration (2). Une EBR maximale est atteinte quand une seule trajectoire délivre en moyenne juste assez d’énergie pour tuer la cellule entre
50 keV·μm
–1 et 100 keV·μm
–1
.
Configuration (3). Au-delà, le passage d’une seule trajectoire dépose plus
d’énergie qu’il n’en faut pour tuer la cellule : il y a « gaspillage d’énergie » et
de fait diminution de l’EBR puisque par définition il s’agit du rapport de doses
nécessaires pour produire un effet donné. Par ailleurs, avec un dépôt massif
d’énergie sur un faible parcours, les cellules suivantes seront de fait davantage
« épargnées » à dose égale que dans le cas de particules à TLE plus faible ; on
parle d’un effet « cluster d’énergie ».
La figure 1.13 ajoute à cette courbe de l’EBR les spectres microdosimétriques de trois types de particules : des gammas, des protons et des neutrons.
10
-2
10
-1
10
0
10
1
10
2
10
3
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
y (keV.ȝm
-1
)
y.d(y)
EBR
(échelle de droite)
0
1
2
3
4
5
EBR
60
Co
(échelle de gauche)
protons de 85 MeV
(échelle de gauche)
neutrons issus
d'une réaction p(65 MeV) sur Be
(échelle de gauche)
Figure 1.13 – Courbe de l’EBR et spectres microdosimétriques des gammas du
60
Co, de
protons de 85 MeV et des neutrons issus du bombardement d’une cible de béryllium
par des protons de 65 MeV, adaptée de [13].
En toute rigueur, avec une approche avec le TLE moyen L , la valeur de
l’EBR est partiellement erronée. En particulier, comme le montre la figure 1.13
pour l’intervalle du spectre microdosimétrique situé dans la zone de plus fort
EBR : 50 keV·μm
–1 et 100 keV·μm
–1
. La méthode de calcul de l’EBR moyen
Physique appliquée à l’exposition externe : dosimétrie et radioprotection
Configuration (1). Pour les rayonnements à TLE faible, inférieurs à 15
keV·μm
–1
, la quantité d’énergie déposée (et donc de dommages produits) par le
passage d’une trajectoire est en général trop faible pour entraîner la mort cellulaire et plusieurs trajectoires sont nécessaires pour accumuler suffisamment
de dommages et tuer la cellule. La quantité d’énergie augmente avec le TLE et
il faut moins de trajectoires pour tuer la cellule : il en résulte une augmentation de l’EBR comprise entre 15 keV·μm
–1 et jusqu’à environ 50 keV·μm
–1
.
Configuration (2). Une EBR maximale est atteinte quand une seule trajectoire délivre en moyenne juste assez d’énergie pour tuer la cellule entre
50 keV·μm
–1 et 100 keV·μm
–1
.
Configuration (3). Au-delà, le passage d’une seule trajectoire dépose plus
d’énergie qu’il n’en faut pour tuer la cellule : il y a « gaspillage d’énergie » et
de fait diminution de l’EBR puisque par définition il s’agit du rapport de doses
nécessaires pour produire un effet donné. Par ailleurs, avec un dépôt massif
d’énergie sur un faible parcours, les cellules suivantes seront de fait davantage
« épargnées » à dose égale que dans le cas de particules à TLE plus faible ; on
parle d’un effet « cluster d’énergie ».
La figure 1.13 ajoute à cette courbe de l’EBR les spectres microdosimétriques de trois types de particules : des gammas, des protons et des neutrons.
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-2
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2
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0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
y (keV.ȝm
-1
)
y.d(y)
EBR
(échelle de droite)
0
1
2
3
4
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EBR
60
Co
(échelle de gauche)
protons de 85 MeV
(échelle de gauche)
neutrons issus
d'une réaction p(65 MeV) sur Be
(échelle de gauche)
Figure 1.13 – Courbe de l’EBR et spectres microdosimétriques des gammas du
60
Co, de
protons de 85 MeV et des neutrons issus du bombardement d’une cible de béryllium
par des protons de 65 MeV, adaptée de [13].
En toute rigueur, avec une approche avec le TLE moyen L , la valeur de
l’EBR est partiellement erronée. En particulier, comme le montre la figure 1.13
pour l’intervalle du spectre microdosimétrique situé dans la zone de plus fort
EBR : 50 keV·μm
–1 et 100 keV·μm
–1
. La méthode de calcul de l’EBR moyen