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 facteur d'accumulation en dose

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MessageSujet: facteur d'accumulation en dose   Mar 23 Mar 2010 - 17:28

Bonjour a tous! ^^
J'ai fais des recherches pour calculer le facteur d'accumulation de différents matériaux (plomb, eau et béton) mais j'arrive pas a comprendre comment on trouve ce facteur.
J'ai trouver une formule sur internet qui dit que (1) D(x)=D0*Bµ*exp(-µx) or mon prof ma donné la formule suivante (2) D(x')=Bexp(-µx')...

Pour (1) j'aurai tendance a dire que B=(D(x)/D)*(exp(µx)/µ) ca me parait trop simple pour être ca... mais pour (2) je vois pas trop comment faire.

Je tiens a dire que j'ai calculer précédemment l'épaisseur qui réduit d'un facteur 1000 le débit de dose du Cs 137 pour les 3 matiériaux que j'ai cité précédemment.

voila j'espère que quelqu'un pour m'aider ^^. Merci.
cordialement D-twix
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Denis
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MessageSujet: Re: facteur d'accumulation en dose   Mar 23 Mar 2010 - 17:35

Si D=D0 * B * exp(-µx), alors B= (D * exp(µx)) /D0... Je suppose que la notation Bµ est pour souligner que B dépend de µ... (B dépend de µ, de l'énergie incidente, de x, de la géométrie, etc...)
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MessageSujet: Re: facteur d'accumulation en dose   Mar 23 Mar 2010 - 17:58

Merci pour avoir répondu aussi vite ^^.

Une fois le calcul fait je trouve que B=(D/D0)*exp(µx)=(1/1000)*exp(6.9125)=1.00476 pour le plomb avec le Cs 137 qui a une énergie de 663 keV.

Est ce que c'est correct?
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MessageSujet: Re: facteur d'accumulation en dose   Mar 23 Mar 2010 - 18:00

d'après le pdf que vous avez mis en ligne non. Je devrai avoir un B de l'ordre de 2.3...
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Denis
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MessageSujet: Re: facteur d'accumulation en dose   Mar 23 Mar 2010 - 18:07

sans plus de données, difficile de vous dire si c'est bon ou pas.
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MessageSujet: Re: facteur d'accumulation en dose   Mar 23 Mar 2010 - 18:12

Bonsoir
Étant en déplacement je ne peux répondre à la question car la réponse se trouve dans un ouvrage de référence qui a permis le calcul des build up pour les réacteurs.
La formule est un peu plus complexe que ça et répond à des coefficient alpha et bêta (rien à voir avec les rayonnements bien entendu).
L'ouvrage en question est le ROCKWELL. J'essayerai de penser à fournir la formule jeudi mais il faut les courbes avec. Et là il y a des droits de reproduction que je n'ai pas (sans même savoir à qui les demander) vu l'âge du livre (avant 1968 en tout cas).
Mais il me semble que mon "maître" avait retracé les courbes à la main et je dois avoir encore ses originaux.
Ce sera l'occasion de mettre un nouveau document de référence.
Désolé de ne pouvoir vous répondre plus vite.
A moins qu'une autre personne ait des éléments (Elbe peut-être) ?
KLOUG
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MessageSujet: Re: facteur d'accumulation en dose   Mar 23 Mar 2010 - 19:08

les seules données que j'ai sont : l'énergie, le coefficient d'atténuation, D(x)/D0, l'épaisseur qui permet de réduire d'un facteur 1000 le débit de dose pour les différents matériaux voila ce que j'ai.
Je continuerai de chercher de mon coté en attendant.
Merci pour votre aide!
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MessageSujet: Re: facteur d'accumulation en dose   Mar 23 Mar 2010 - 21:34



Bonjour à tous,



On a

H=H0*(1/d2)*B(µx,E,écran)*exp(-µx)

H0 l’équivalent de dose à 1 mètre

H l’équivalent de dose à une distance d (en mètre) derrière l’écran d’épaisseur x

B le build-up dépendant de µx, de l’énergie et du matériau constituant l’écran.



Plusieurs approximations du build-up ont été données par exemple le BU de taylor :

B(µx)=A*exp(-alpha*µ*x)+(1-A)*exp(-béta*µ*x)

(alpha est une valeur négative)



Les courbes de alpha, A et béta sont retracées à partir de la référence « Engineering Compendium on Radiation Shielding- Volume I- shielding Fundamentals and Methods (1968) p22,p24 »



A noter que la formulation avec le build-up reste une approximation.




</A>

</A>

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MessageSujet: Re: facteur d'accumulation en dose   Mer 24 Mar 2010 - 7:24

Bonjour
Je pensais bien qu'Elbe avait ça en stock !
Il n'y a plus qu'à extraire les images pour en faire un document.
Je verrai si on peut faire plus net.
KLOUG
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MessageSujet: Re: facteur d'accumulation en dose   Mer 24 Mar 2010 - 11:08

Bonjour

J'aimerai savoir si c'est la seule méthode pour déterminer B?
Mon prof m'a juste demandé de chercher B sans plus d'indication... c'est pour ca que je suis un peu perdu :s mais je vais quand même le calculer.
Autre question : est ce que je peux remplacer les H et H0 de l'équivalent de dose par D et D0 pour avoir une formule avec le débit de dose?

Merci beaucoup pour votre aide!
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MessageSujet: Re: facteur d'accumulation en dose   Mer 24 Mar 2010 - 11:28

grâce au graphe :

Pour le plomb

A=1.9
alpha=-0.04
beta=0.25

(se sont des valeurs approcher)

µx que j'ai calculé précédemment est égale a environ 6.89

Application numérique et je trouve que B(µx)=2.3

Est ce correct?
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MessageSujet: Re: facteur d'accumulation en dose   Mer 24 Mar 2010 - 13:32

Ben oui c'est ça !
Pour votre calcul entre H et D en première approche vous pouvez le faire.
Cela dépend de votre niveau de cours et si la question était explicite à ce sujet.
KLOUG
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MessageSujet: Re: facteur d'accumulation en dose   Mer 24 Mar 2010 - 19:02

J'ai quelques notions de physique subatomique. Enfaite c'est un projet que j'ai choisi et je dois faire des recherches mais mon prof ne m'a pas conseiller de livres. Donc je galère...

J'ai trouver pour l'eau et le béton un build-up respectivement de 22.8 et 10.4

j'ai l'impression que c'est faux
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MessageSujet: Re: facteur d'accumulation en dose   Mer 24 Mar 2010 - 19:19

bonjour,
Kloug a déjà tout dit :
H et D même combat.
La valeur pour le pb est ok (on trouve 2.2 avec microshield).
Pour les autres valeurs eau, béton, les ordres de grandeur me paraissent très corrects.
La détermination du build-up n'est pas unique vous pouvez en trouver aussi par exemple dans "Radiological Health Handbook. US Departement of Health, Education and Welfare (1970)." ou par code de calcul (monte carlo par exemple).
je rapelle que s'agissant d'une méthode empirique* beaucoup ont essayé d'approcher au mieux la valeur :



*le build-up est à la physique ce que la cuisine est à la chimie ...
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MessageSujet: Re: facteur d'accumulation en dose   Mer 24 Mar 2010 - 19:25

d'accord je dirai a mon prof que j'ai utilisé des courbe qui sont dans le livre que vous avez indiqué pour avoir le build-up et je vous tiendrai au courant.
Merci beaucoup !
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MessageSujet: Re: facteur d'accumulation en dose   Mer 24 Mar 2010 - 23:17

Pour cet exemple là H=D même si en toute rigueur, ce n'est pas la même chose ^^.

Pour les build-up eau et béton, cela me parait un peu beaucoup (un facteur 10 entre les deux??)
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MessageSujet: Re: facteur d'accumulation en dose   Jeu 25 Mar 2010 - 7:31

Bonjour
le facteur 2 entre béton et eau ainsi que les valeurs de 10 et 20 me semblent corrects (on trouve ces valeurs dans d'autres publications) . Si vous regardez la valeur de A dans mon post précédents, il y a un facteur 2 entre les 2.
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MessageSujet: Re: facteur d'accumulation en dose   Jeu 25 Mar 2010 - 8:07

Bonjour
A moi aussi les valeurs de build up me paraissent correctes.
KLOUG
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MessageSujet: Re: facteur d'accumulation en dose   Ven 26 Mar 2010 - 15:06

Bonjour,

alors après avoir montrer mes résultat au prof (qui en passant n'a jeté qu'un bref regard sans me dire si ca lui paraissait juste ou faux) ma demander de calculer l'épaisseur qui réduirait le débit de dose d'un facteur 1000 avec une énergie de 663 keV en incluant le build-up (je l'avais calculé précédemment sans le build-up).

Avant de vous donnez l'épaisseur avec le build-up je vous donne les épaisseurs sans build-up :

x(plomb) = 5.53 cm
x(eau) = 80.3 cm
x(béton) = 28.08 cm

Calcul avec le build-up j'ai :

x'(plomb) = 6.19 cm
x'(eau) = 37.6 cm
x'(béton) = 116.68 cm

Est ce que ca vous parait juste?

si oui, on remarque qu'on a x'>x qu'est ce que cela veut dire?


Ensuite, je dois aussi calculer le coefficient d'absorption μen.
J'ai procédé de la même manière pour connaitre l'épaisseur et j'obtiens :

x(plomb) = 10.4 cm
x(eau) = 74.22 cm
x(béton) = 212.22 cm

qu'est ce que je dois en conclure? Est ce que je dois aussi calculer avec le build-up?

Désoler ca fait beaucoup de question :s
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MessageSujet: Re: facteur d'accumulation en dose   Ven 26 Mar 2010 - 17:27

Bonjour
D-twix a écrit:
Bonjour,
Avant de vous donnez l'épaisseur avec le build-up je vous donne les épaisseurs sans build-up :
x(plomb) = 5.53 cm
x(eau) = 80.3 cm
x(béton) = 28.08 cm
Calcul avec le build-up j'ai :
x'(plomb) = 6.19 cm
x'(eau) = 37.6 cm
x'(béton) = 116.68 cm
Est ce que ca vous parait juste?
si oui, on remarque qu'on a x'>x qu'est ce que cela veut dire?

En principe l'épaisseur en tenant compte du Build up est plus importante que sans. c'est donc logique.
Sauf dans votre cas pour l'eau ! Vous n'avez pas inversé les résultats ?

D-twix a écrit:
Ensuite, je dois aussi calculer le coefficient d'absorption μen.
S'il s'agit du coefficient d'absorption linéique cela n'a rien à voir avec l'atténuation.
On utilise le coefficient d'absorption massique en énergie dans les formules de dosimétrie.
exemple pour les photons
Débit de dose (mGy/h) = 5,76.10-4 x débit de fluence (gamma.cm-2.s-1) x E (MeV) x µen/rho (cm2.g-1)

Pouvez-vous précisez ce point ?
Regardez également les courbes à ce sujet sur le site (www.rpcirkus.com) dans "données de base"

KLOUG
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MessageSujet: Re: facteur d'accumulation en dose   Ven 26 Mar 2010 - 18:03

Oui j'ai inversé les résultats pour x'(eau) et x'(béton) désolé.

Pour le build-up c'est logique que x' soit supérieur a x parce que c'est un facteur qui modifie la courbe pour la rendre "mieux"?

Citation :
S'il s'agit du coefficient d'absorption linéique cela n'a rien à voir avec l'atténuation.
On utilise le coefficient d'absorption massique en énergie dans les formules de dosimétrie.
exemple pour les photons
Débit de dose (mGy/h) = 5,76.10-4 x débit de fluence (gamma.cm-2.s-1) x E (MeV) x µen/rho (cm2.g-1)

Mon prof m'a juste dit que je devais utiliser le μen qui est sur ce site http://physics.nist.gov/PhysRefData/XrayMassCoef/ElemTab/z82.html
sans me donner plus d'indication et vu la formule que vous me donnez je pense que c'est bien celle la que je dois utiliser je referai les calculs. Seul problème c'est quoi un débit de fluence? Est ce qu'on peux le calculer indépendamment?

Et je regarderai les courbe que vous m'avez conseillé. Pourriez vous me dire de quel livre vous les avez tiré?

Merci
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MessageSujet: Re: facteur d'accumulation en dose   Ven 26 Mar 2010 - 18:24

Bonsoir
Sur la courbe il y a les deux valeurs µ/rho et µen/rho
c'est µ/rho qu'il faut utiliser.
Désolé mais je ne vois pas la question vu que vous avez déjà fait les calculs pour le plomb.
Les courbes je l'ai ai retracé à partir de deux ouvrages qui sont le ATTIX et ROESCH et le EVANS. Ils datent des années 60.
Un débit de fluence pour une source radioactive émettant des gamma correspond à l'activité en fonctiond e la distance au carré.
Débit de fluence = A x I (intensité d'émission du gamma) / (4 x pi x d2)
Le build up tient compte des rayonnements diffusés notamment par effet Compton qui sont dégradés en énergie par rapport à l'énergie initiale mais qui contribuent à la dose.
KLOUG
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MessageSujet: Re: facteur d'accumulation en dose   Ven 26 Mar 2010 - 18:37

Je vous ai montrer le lien pour dire que depuis le début j'ai utilisé µ/rho de se site pour le plomb, l'eau et le béton mais c'est pas la question. On m'a ensuite demander d'utiliser µen/rho de se site or je ne sais pas quel formule utilisé.
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MessageSujet: Re: facteur d'accumulation en dose   Sam 27 Mar 2010 - 11:36

Bonjour
Et bien à part l'utilisation de µen/rho dans la formule que je vous ai indiquée, je ne vois pas comment en partant de cette valeur on peut remonter à une épaisseur d'écran.
Si c'est déterminer la valeur de µen/rho ça fait 0,06 cm2.g-1 pour 662 keV dans le plomb.
Pour µ/rho cela donne 0,11 cm2.g-1 pour 662 keV dans le plomb.

Débit de dose (mGy/h) = 5,76.10-4 x débit de fluence (gamma.cm-2.s-1) x E (MeV) x µen/rho (cm2.g-1)
Imaginons une dose dans l'air, j'utilise la formule précédente.
Maintenant j'interpose un écran qui réduit le débit de dose d'un facteur 1000. La formule devient :
Débit de dose avec écran (mGy/h) = 5,76.10-4 x débit de fluence (gamma.cm-2.s-1) x E (MeV) x µen/rho (cm2.g-1) x B x e-µx = débit de dose /1000.
La seule question possible serait un changement de milieu.
On est dans l'air et on demande un débit de dose dans l'écran en plomb. Les valeurs de µen/rho seraient différentes. Mais ce n'est guère habituel de poser un problème dans ce sens. Il faudrait avoir aussi la valeur de µen/rho dans l'air.

La valeur de µen/rho ça fait 0,03 cm2.g-1 pour 662 keV dans l'air.

Je souhaiterai voir la solution proposée parce que pour le moment ça n'est pas très clair.
KLOUG
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MessageSujet: Re: facteur d'accumulation en dose   Lun 29 Mar 2010 - 14:36

Bonjour,

J'espère que vous avez passé un bon WE. J'ai fais quelques recherches et j'ai trouver une formule qui dit que µen= µ(1-g) ou g<1 est les coefficient de correction : la fraction perdue par rayonnement de freinage. On ne pourrai pas l'utiliser ici?
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