Parcours / Portée

bonjour,

Désolé d'inonder ce forum avec mes questions existentielles. Mais j'ai peur de me faire pieger à mon consours par ces petits détails.
Dans le cas dun faisceau d'électrons. Dans certains livres, on distngue la notion de parcours et de portée des électrons. Y a t il une réelle différence?
Lorsqu'on utilise la formule E/2 pour avoir la distance en cm. Est ce que cela correspond au parcours ou à la portée.

Merci de votre aide.

Bonjour
C'est très bien de poser les questions. Rassure-toi beaucoup d'autres personnes se posent les mêmes !
Les électrons ont une trajectoire très sinueuse : en effet, on observe généralement une déviation lors de chaque mode d’interaction (ionisation, excitation, freinage). Certains peuvent même subir une déviation de 180° (phénomène de rétrodiffusion).
Pour caractériser la trajectoire d‘électrons ou de rayonnements électroniques, on définit deux grandeurs.
le parcours : il s’agit de la longueur réelle de la trajectoire de l’électron. Cette grandeur est peu utilisée en radioprotection ;
la portée : elle représente la profondeur maximale atteinte par un faisceau d’électrons dans un milieu considéré. Cette grandeur est très utilisée en radioprotection lors de la conception d’écran par exemple.
Il est important de noter que dans le langage courant le mot parcours est souvent utilisé improprement pour désigner la portée.

A bientôt
KLOUG

merci beaucoup.
Si j'ai bien compris le CSDA est approximation de la distance totale parcourue (approximation du parcours).
On utilise aussi la formule E/2 pour avoir une approximation de la distance parcourue. C'est sur cette dernière formule que j'ai un doute. Je me demande s'il s'agit de la portée ou du parcours.

Merci

Bonsoir
Je n'ai jamais utilisé cette formule.
Pour calculer la portée on utilise par exemple des formules empiriques comme celle de Katz et Penfold.
P (cm) = (0,412 / rho) x Eⁿ
Avec n = 1,265 - 0,0954 Ln E
où : E = énergie des électrons en MeV ; rho = masse volumique du matériau en g.cm^-3

KLOUG

Je ne suis pas un cador en physique, mais je n'ai jamais vu cette formule non plus.

Moi oui celle là je l'ai vu lors de ma formation de tech radiopro... C'est le E/2 que je ne connaissais pas

Je suis en pleine formation BTS radioprotection et je n'ai pas du tout entendu parler de E/2 pour un parcours ou une portée les seules que je connaissent sont celles données par Kloug plus haut

Bonjour,

dans le livre "Guide pratique radionucleide et radioprotection", il est question de parcours béta et electrons en mm.
Cette épaisseur correspond t-elle à l'épaisseur qu'il faut mettre pour stopper les béta?
emmanuelle

lcx2007 a écrit:

Bonjour,

dans le livre "Guide pratique radionucleide et radioprotection", il est question de parcours béta et electrons en mm.
Cette épaisseur correspond t-elle à l'épaisseur qu'il faut mettre pour stopper les béta?
emmanuelle

Bonjour,

La réponse, c'est oui. Le parcours des rayonnements est l'épaisseur le plus important pour les arrêter.

Cordialement.

Je voudrais juste rajouter deux conditions pour que la formule présentée par Kloug soit utilisable :
"Pour calculer la portée on utilise par exemple des formules empiriques comme celle de Katz et Penfold.
P (cm) = (0,412 / rho) x En
Avec n = 1,265 - 0,0954 Ln E
où : E = énergie des électrons en MeV ; rho = masse volumique du matériau en g.cm-3"

0,01 MeV < E < 3 MeV
Interaction dans les « tissus mous » : air, eau, corps humain, alu, PVC…


Edit : Jamais vu la formule en E/2 non plus.

Bonjour,

Sinon en toute rigueur vous pouvez utiliser la formule de Bethe () relativiste



Et l'intégrer sur tout le parcours (jusqu'à ce qu'il n'y ait plus d'énergie)

Et vous aurez le parcours de Bethe, ou parcours CSDA

Cordialement

Bon allez, c'était pour de rire

Sinon, plus sérieusement, je lisais à l'instant dans un canard bien informé quelques caratéristiques de l'ALS, un accélérateur linéaire d'électrons du CEA arrété en 1990;
Les caractéritiques du faisceau était :
1) Electrons de 720 MeV :
A une telle énergie le parcours des électrons dans l'eau est de 95 cm, avec un rendement de freinage moyen de 62 %. Au début du parcours, le rendement de freinage est de l'ordre de 80 % et ne cesse de baisser. Ce qui fait que le pouvoir d'arrêt ne cesse lui aussi de baisser, alors que c'est l'inverse à basse énergie ou avec des particules chargées lourdes. On obtient le graphe suivant (en rouge l'énergie qui chute et en bleu le pouvoir d'arrêt) :



2) Intensité de 300 µA.
En ramenant la surface du faisceau à 1 cm2 (mais je suppose qu'elle était plus faible), cela correspond à un débit de fluence de 5E11 électrons par cm2 par s.
En mettant la main dans un tel faisceau (pure hypothèse, car un tel faisceau, sous vide, était inaccessible), cela correspond à un débit de dose de 258 Gy par seconde
Quand même!!

Si on remplacait les électrons par des muons, électrons lourds (105 meV) et instables, alors paradoxalement le parcours est plus grand car le muon est trop lourd pour faire du rayonnement de freinage (en dessous du TeV). Il va donc plus loin ( 325 cm dans l'eau) et le débit de dose est plus faible (175 Gy/s)

Son profil de dose est très différent :


La différence de comportement entre ces 2 "électrons" augmente encore lorsque l'énergie augmente.
A 7200 MeV, l'électron a un parcours :
- dans l'eau de 1,8 m alors que le muon à un parcours de 27 m
- dans le plomb de 3,5 cm et le muon 4 m

Voili voilou

C'était la minute du professeur Gluonmou

Citation :

"Pour calculer la portée on utilise par exemple des formules empiriques comme celle de Katz et Penfold.
P (cm) = (0,412 / rho) x En
Avec n = 1,265 - 0,0954 Ln E
où : E = énergie des électrons en MeV ; rho = masse volumique du matériau en g.cm-3"

Je connais cette formule aussi... par contre quelqu'un pourrait m'éclairer sur l'analyse dimensionnelle? J'ai du mal à retrouver la portée en cm. Merci

Bonjour
Il faudra que je cherche dans des grimoires.
Même dans les articles en anglais je n'ai pas trouvé.
Je pense que la valeur de 0,412 est un coefficient de conversion.
Mais là je pars en vacances (si, si,..) et je regarderai dans mes documents pas avant début mars
Iron kloug

Bonjour,

Si je ne m'abuse, le E/2 est un raccourci pour la pratique médicale pour choisir l'énergie adaptée à la profondeur de traitement souhaitée (radiothérapie ).

je crois.......

Bonsoir,

Je ne suis guère un adepte de la formule de Katz et Penfold  mais la dimension de l'équation est assurée par la constante dimensionnée "0,412"quelque chose".
Je vous laisse trouver le "quelque chose" avec votre analyse dimensionnelle
Gluonmou

Et pour répondre à la question initiale je dirais donc que E/2 est la portée

Haaaa, la constante est dimensionnée. Merci pour vos réponses.
Si je me souviens bien de mes cours ln(x), x est sans dimension et on a ln E

Et bonnes vacances (bien méritées) à KLOUG.

Si vous calculez ln(E), votre calcul ne prend pas en compte la dimension physique de E.
Ce qui revient à dire qu'en fait vous calculez sans le savoir ln(E/1), où le 1 est ici dimensionné, à savoir 1 MeV.

C'est important l'analyse dimensionnelle. C'est souvent une approche heuristique.

Gluonmou

Placer comme ça "heuristique " à  20h 30 un mardi soir gris , froid et humide, de février, ben fallait quand même le faire