Bonjour,
Ici Gluonmou en direct de son bocal, après une virée rafraichissante à Lyon, où tout le monde était gentil avec moi (on m'a même nourri pour pas que je fasse une crise d'hypoglicémite)
je profite de la sortie de la nouvelle version du tableur "Interaction rayonnnement matière particules chargée" pour lancer une chronique hebdomadaire : 1 semaine=1 tableur. tout cela plus ou moins dans la logique du bouquin. Et donc c'est ce tableur qui ouvre le ban, car quel que soit le rayonnement initial, on en revient toujours, pour les mécanisme de dépot d'énergie, et donc de dose, à des processus d'interaction particules chargées-matière
Chronique de Gluonmou n°1 : "IRM particules chargées"Nous avons modifié cet outil de calcul pour deux raisons essentielles :
tout d'abord il présentait quelques défauts : difficulté voire impossibilité d'ouverture + non fonctionnement avec le séparateur décimal "point" au lieu de "virgule";
Mais nous avons profité de cette sortie pour rajouter une option : profil et calcul de dose avec un spectre bêta.
L'option principale se trouve sous l'onglet "
Calculs parcours et doses" où il est possible de choisir :
- La nature de la particules chargée : électron, alpha, muon, proton ...avec option "autre"
- Son énergie
- le débit de fluence
- La nature du matériau irradié (on peut faire un mélange de 4 éléments)
En fonction de tout cela on obtients moultes informations, dont les plus importantes sont :
-Le pouvoir d'arrêt et le parcours total, grandeur fondamentale dans les problèmes mettant en scène des particules chargées. Ainsi si vous prenez une particule alpha de 5000 keV vous constaterez que le parcours total est égal à 37 µm, ce qui explique, avec notre couche de peau morte de 70 µm en moyenne, que l'exposition externe à des alpha ne présente aucun risque (achtung, les émetteurs alpha sont aussi émetteurs gamma, voire bêta si filiation). . Avec des électrons de 1000 keV, vous verrez que le parcours total est égal à 4,4 mm, ce qui explique le caractère superficiel des doses avec ces particules, à de telles énergies
-Le coefficient fluence-dose
-Le facteur de qualité (si milieu=tissus biologique) et donc l'équivalent de dose.
Particule alpha de 5 MeV dans les tissus biologiques
La deuxième et nouvelle option-
onglet"relation dose beta_activité" - prend en compte le cas non plus d'électron monocinétique, mais de spectre bêta, c'est à dire d'un ensemble d'électron se distribuant entre 0 et Emax. On peut ainsi définir une composante bêta avec :
-Emax (que vous trouverez dans le Delacroix)
-Bêta+ ou bêta- (ça change l'allure du spectre)
puis il faut donner l'activité et l'intensité d'émission, la distance à la peau et la nature de l'écran. Une remarque : si vous voulez juste prendre en compte l'atténuation de l'air, par exemple 20 cm, il faut prendre une distance de 20 cm mais aussi déclarer une épaisseur d'écran de 20 cm.
Il ne vous reste alors qu'à appuyer sur le gros bouton rouge et c'est parti. Le calcul peut prendre quelques minutes, et vous obtenez à la fin pour l'essentiel :
Le spectre dégradé par l'écran ainsi que le profil de dose dans les 2 mm de peau. Ce profil, qui ressemble à une exponentielle, mais qui n'en est pas une , est caractéristique de l'irradiation bêta.
A partir de ce profil on calcule :
- la dose sous 70 µm , soit H'(0,07)
- la dose moyenne sur la profondeur de 2 mm
Où l'on voit que très souvent H'(0,07) surestime très largement la dose moyenne. Dans l'exemple présenté ci -dessous, calculé pour la composante essentielle du Cs 137 ave c30 cm d'ai, on voit que le rapport H'(0,07)/Dose moyenne est de l'ordre de 5 (tout de même)
Voilà. C'est juste un petit outil utilisant un calcul déterministe (approximation CSDA) et dont l'objectif est plus de nature pédagogique que d'estimation de dose (Dosimex-B est là pour ça)
Une dernière remarque : cette version qui sera très rapidement disponible sur votre forum préféré doit être enregistré dans le dossier "Excel 6"
Et maintenant c'est l'heure du grand jeu de la chronique de Gluonmou :Le muon n'est autre qu'un électron instable plus lourd (105 MeV) que votre électron préféré (0,511 MeV). Or un muon de 10 GeV dans l'eau a un parcours de 37 m, alors qu'à cette même énergie un électron tout léger et tout maig' à un parcours de 2 m seulement.
The question is :
pourquoi une telle différence?Le premier à donner la bonne réponse gagne un ouvrage sérieux portant justement sur le calcul de dose.
Gluonmou
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