République Algérienne Démocratique
et Populaire Ministère de l'Enseignement Supérieur et de la
Recherche Scientifique
Université Abou Bekr Belkaid
Tlemcen Faculté des Sciences Département de
Physique
MÉMOIRE
Pour l'obtention du diplôme de MASTER en
Physique Médicale Option : Radioprotection et Imagerie
Médicales
THÉME
Dosimétrie des photons de haute
énergie
Réalisé par
AISSANI Marwa YAHOUNI Imène
Établissement d'accueil Centre
Anticancéreux "Emir Abdelkader" d'ORAN
(CAC)
Soutenu en Novembre 2011 devant le Jury:
Mr Kaouel MEGUENI Professeur
(hospitalo-universitaire Tlemcen) Président
Mr Belkacem HATTALI Physicien médicale
(CAC d'Oran) Encadreur
Mme M. BENSENANE Maître-assistant
(hospitalo-universitaire Tlemcen) Examinateur
Mme I.MEGNOUNIF Maître-assistant
(université Tlemcen) Examinateur
Mr B .TABETTI Doyen de la faculté des
sciences Tlemcen Invité
Mr M.BENMOUNA Professeur (université
Tlemcen) Invité
Remerciement
On tient tout d'abord à remercier vivement le bon
dieu, de nous avoir donné la force pour suivre ainsi que l'audace pour
dépasser toutes les difficultés, grace à son aide que nous
avons réalisées ce modeste travail.
On présente nos premiers remerciements à notre
promoteur Monsieur HATTALI
Belkacem, physicien médical au sein du CAC pour
nous avoir permis de réaliser ce travail de recherche, pour tout le
temps qu'il nous a consacré et pour avoir assuré avec
intérêt la direction et le suivi de ce travail.
Nos remerciements les plus sincères sont
adressés à Monsieur B. TABTI le doyen de la
faculté des sciences, ainsi à Monsieur M. BENMOUNA pour ses
soutiens moral inconditionnel durant ces quelque mois, ses conseils
précieux et ses encouragements.
Nous tenons également à remercier très
chaleureusement :
Monsieur K. MEGUENI, Professeur à la
faculté de médecine de Tlemcen et médecin chef au service
de l'épidémiologie à CHUT.
Madame m. Bensnane Maître-assistant
hospitalo-universitaire Tlemcen . Madame I. MEGNOUNIF Maître-assistant
à l'université de Tlemcen.
À avoir participé a notre nombre de
jury.
On remercie encore nos enseignent de master de la
faculté de médecine et la faculté des sciences.
On n'oublierait pas de remercier les employeurs du CAC d'Oran
surtout Monsieur M. BOUROUINA et les dosimétriste pour leur aide et leur
gentillesse.
Merci également à toutes personnes
partageant ses connaissances du loin ou du proche, tous ceux qui ont
publié leurs résultats de recherche pour que tout le monde puisse
les exploiter et les achever et que l'on puisse rendre leurs travaux plus
utiles pour le développement de l'humanité.
Je dédie ce travail
A mes très chers parents YAHOUNI
FETHI LARBAOUI DALILA
Pour leur sacrifices et leur encouragements, etqui
gráce à eux j'ais pu continuer mes études. Merci pour
votre compréhension, et votre soutien permanent. Merci d'avoir toujours
été là.
A mes très chers frères et soeurs
Nesrine et son mari Réda
Ma petit soeur Fedwa
Mon cher frère Walid
Merci de m'avoir encouragé et soutenu pour
réalisée ce mémoire A mes amis, de tout le long cycle
d'étude, pour leurs présences et leurs encouragements.
A tous ceux qui deprès ou de loin, ont
contribués à la réalisation de ce travail et à ce
qui me son chers.
Je dédie ce travail
À mes très chers parents AISSANI
MOSTEFA KALACHE FAWZIA
J'y puise une ouverture d'esprit, un soutien, une confiance
et un amour indéfectibles que j'espere rendre pareillement et
transmettre a mon tour.
À mes très chers frères et
soeurs
Mansouriya et Nacera
Ma petit soeur Zineb
Mon cher frère Mohamed
Merci de m'avoir encouragé et soutenu pour
réalisée ce mémoire À ma famille, mes amis et
à ceux qui m'aiment et qui attendent avec impatience ma
réussite.
En espérant être toujours à la hauteur de
leurs attentes et de leurs espérances.
Remerciement .i
D édicace . ii
Table des matieres ... ..iv
L iste des tableaux .. x
L iste des figures ...... xi
Glossaire ... .....xv
Introduction générale 1
Chapitre I. Interaction rayonnements matière,
grandeurs et unités dosimétriques des rayonnements
I.1. Rappel sur les rayonnements ionisants
4
I.1.1. Introduction . 4
I.1.2. Définition et classification 4
I .2. Interactions des particules avec la matière
...7
I.3. Interaction des particules chargée avec la
matière .......8
I.3.1. Interaction des électrons avec la matière
9
I.3.1.1. Phénomène d'excitation et d'ionisation
9
I.3.1.2. Rayonnement de freinage . 11
I.4. Interaction des particules chargées lourds
avec la matière .. 11
I.5. Interaction des neutrons avec la matière .
12
I.6. Grandeurs Caractéristiques de ces
interactions ..14
I.6.1. Ralentissement des particules et pouvoir d'arret .14
I.6.2. Transfert linéique d'énergie (TEL) .14
I.6.3.Parcours .16
I.7. Interactions du rayonnement
électromagnétique (photons) avec la
|
matière................................................
|
....................................16
|
I.7.1. Effet photoélectrique
|
17
|
I.7.2. Effet Compton
|
19
|
I.7.3. Production de paires
|
. .20
|
I.7.4. Section efficace
|
22
|
I.7.4.1. Définitions et notations 22
I.7.4.2. Domaine de prépondérance de chacun des
effets 22
I.7.5.Atténuation des rayonnements
électromagnétiques 24
I.7.5.1. Loi d'atténuation .24
I.7.5.2.Couche de demi-atténuation(CDA) 25
I.8. La dosimétrie des rayonnements ionisants
25
I.8.1. Définition ..26
I.9. Grandeurs et unités
dosimétriques.............................................26
I.9.1. Exposition
|
..26
|
I.9.2. Kerma
|
27
|
I.9.3. La dose absorbée
|
30
|
I.9.4. Débit de dose absorbée
|
.30
|
I.9.5. L'équilibre électronique
|
. 31
|
Chapitre II. Paramètres physiques et
dosimétriques des unités d'irradiation
II.1.
Introduction........................................................................34
II.2. Rayonnement électromagnétique
X...........................................34
II.3. Origine des rayons
X.............................................................34
II.4. Production de rayons
X..........................................................35
II.5. Principe du tube à rayons
X.....................................................35
II.6. Spectre de rayons
X...............................................................37
II.7. Dosimétrie des faisceaux de
photons..........................................39
II.7.1. Caractéristiques physiques d'un faisceau de
photons dans le vide
|
39
|
II.7.1.1. La distribution spectrale ..
|
39
|
II.7.1.2. Les paramètres énergétiques ..
|
.40
|
II.7.1.3. La distribution spatiale ..
|
.41
|
II.7.1.4. Lois fondamentales de l'atténuation des
faisceaux de photons
|
41
|
II.7.2. Caractéristiques physiques d'un faisceau
traversant un matériau
|
41
|
|
II.8. Pénétration du faisceau de photons
dans l'eau..............................42
II.9. Paramètres de
traitement........................................................44
|
II.9.1. La taille du champ du faisceau de rayonnement
|
.44
|
II.9.2. Facteur de collimateur
|
.44
|
II.9.3. Le facteur de diffusions au pic (PSF)
|
...45
|
II.9.4. Le débit de la machine relative (output) .
|
46
|
|
II.10. Courbes de distribution de
doses.............................................48 II.10.1. Le
rendement en profondeur . 48
II.10.2. Le profile de dose . 49
II.10.3. La pénombre géométrique 49
Chapitre III. Matériels et équipements
utilisés
III.2.1 La Voie de photons .54
III.2. 2 La Voie d'électrons 55
La dosimétrie 57
|
III.3.1. Introduction
|
..57
|
III.3.2.Chambres d'ionisation
|
57
|
III.3.2.1.Chaine de mesure chambre-électromètre
|
.58
|
III.3.2.2.Principe de fonctionnement
|
.59
|
III.3.2.3.Propriétés des chambres d'ionisation
|
60
|
III.3.2.4.Les différents types de chambres
|
.60
|
III.1.
Introduction.......................................................................52
III.2. Description générale sur Les Accélérateurs
Linéaires «««««..................52
III.3.
III.3.2.4.1.Chambres cylindriques ..61
III.4. Le milieu de référence (Le
fantôme) 63
III.5.
L'électrom~tre....................................................................65 III.6.
Thermomètre et
baromètre....................................................66
|