II.7. Dosimétrie des faisceaux de photons :
II.7.1. Caractéristiques physiques d'un faisceau de
photons dans le vide :
Considérons un faisceau de photons issu d'une source
S supposée ponctuelle et qui se propage dans le vide
[2].
Un faisceau de photons issu d'une source sera
caractérisé par trois types de grandeur : sa distribution
spectrale, par ses paramètres énergétiques et par sa
distribution spatiale.
Figure 2.4. Caractéristiques physiques
d'un faisceau de photons dans le vide
II.7.1.1. La distribution spectrale :
C'est-à-dire les proportions relatives des énergies
qui sont représentées dans le faisceau
Par exemple : Source radioactive --* spectre de raies Tube de
Coolidge --* spectre continu
Pour tous les autres paramètres, on raisonnera sur un
faisceau monoénergétique.
Pour les faisceaux polyénergétiques, on
procède par addition (spectre de raies) ou par intégration
(spectre continu).
II.7.1.2. Lesparamètres énergétiques
:
1. Flux énergétique ( )
:
C'est énergie totale transportée par le faisceau
par unit
est finie, donc le flux transporté dans l'angle solide
qui voit la matière à partir de la source.
2. Intensité énergétique (I) :
dans une direction donnée
I = (2.4)
17 nité : Watt/stéradian d est pris suffisamme
3. L'énergie totale (W) :
L'énergie totale
~
W = ) (2.5)
17 nité : Joules
4. Fluence énergétique (?)
: Cette quantité de densité de puissance peut
être cumulée dans
le temps pour aboutir à
l'énergie totale qui a traversé dS pendant le temps
d'irradiation, on parle de fluence énergétique.
W
y7 (2.7)
17 nité : Joules/
II.7.1.3. La distribution spatiale :
On caractérise la distribution spatiale d'un
rayonnement par l'indicatrice d'intensité énergétique ; si
l'intensité énergétique I ne
dépend pas de la direction d'observation, l'indicatrice
d'intensité énergétique est une sphère et le
faisceau est dit isotrope.
I = ?/4j (2.8)
C'est le cas d'une source radioactive de faibles dimensions
[2].
II.7.1.4. Lois fondamentales de l'atténuation des
faisceaux de photons :
Considérons un faisceau mince issu d'une source ponctuelle
S et se propageant dans le vide. Quand on s'éloigne de
la source, la surface traversée par ce flux augmente. La fluence
énergétique ? est proportionnels
à 1/ .
Par contre, l'intensité énergétique
I ne varie pas quand on s'éloigne de la source [2].
II.7.2. Caractéristiques physiques d'un faisceau
traversant un matériau :
Au voisinage d'un point P du matériau,
on observe non seulement des photons provenant du faisceau initial, mais
également des photons diffusés dont la direction de propagation
et la distribution spectrale ne sont pas uniformes (figure 2.5)
[2].
Figure 2.5. Caractéristiques physiques
d'un faisceau traversant un matériau
Dans l'élément de sphère de rayon dr, la
surface de section qui est perpendiculaire au rayonnement diffusé est
toujours it. (dr) 2 quelle que soit la direction du rayonnement
diffusé. Il convient donc d'adapter les définitions qui font
intervenir une surface fixée dS, donc on aura : [28]
- la fluence énergétique ~ =dW
ir.(dr) 2 (2.11)
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