Dosimétrie des photons de haute énergie

I.6. Grandeurs Caractéristiques de ces interactions :

I.6.1. Ralentissement des particules et pouvoir d'arrêt :

On appelle pouvoir d'arret ou coefficient de ralentissement d'un matériau par une particule d'énergie E la perte d'énergie S subie par la particule dans le matériau par unité de longueur

E

(1.6)

Le ralentissement des électrons est surtout dû aux interactions, mais aussi au freinage.

U

S s'exprime en MeV.cm-1.

U

On peut séparer S = Sc + Sr avec Sc pouvoir d'arret par collision et Sr pouvoir d'arret par

freinage.

On peut également utiliser le pouvoir massique d'arret [11,10].

I.6.2. Transfert linéique d'énergie (TEL) :

Les trois mécanismes décrits précédemment perm

énergie à la matière traversée.

L'expérience montre que les faibles transferts d'énergie sont très favorisés ; les électrons doivent donc subir un très grand nombre d'interactions avant d'être stoppés.

Il en résulte que le ralentissement peut être considéré comme un phénomène progressif et

continu qui peut etre caractérisé par le transfert linéique d'énergie (TEL ou TLE).

On appelle transfert linéique d'énergie (TEL) la quantité d'énergie transférée au milieu cible

Le TEL s'exprime classiquement en keV/um ou keV.cm-1.

Pour des particules de vitesse faible devant celle de la lumière, le TEL est donnée par la formule approchée :

T. L. E v ² nZ (1.7)

Avec K une constante ; z la charge de la particule incidente ; v sa vitesse ; n : le nombre d'atomes de la cible/unité de volume et Z le numéro atomique de la cible.

Dans le cas particulier des tissus vivants,

Les<< dégâts biologiques >> créés par les électrons sont d'autant plus importants que l'énergie cédée localement aux cellules est grandes :

Le TEL est donc une grandeur importante dans la détermination de << efllft BRlRIIDf >>.

La figure 1.5 décrit les variations du TEL dans les tissus en fonction de l'énergie des électrons.

Figure1.5. Variation du TLE des électrons dans les tissus en fonction de l'énergie.

On peut déduire de la figure :

Dans le cas de basse énergie : le TLE est une fonction décroissante de l'énergie. On peut en
déduire que plus les électrons sont ralentis, plus la quantité d'énergie cédée à la matière par

interaction est grande, plus leur aptitude à léser les cellules constitutives des tissus devient grande. Les électrons sont donc plus dangereux à la fin de leur parcours ;

Dans le cas de 500 keV < E < 5 MeV, le TLE peut être considère comme sensiblement Constant est égal à environ 2 MeV.cm-1.