FORMULES de PHYSIQUE
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ATTéNUATION des RAYONS IONISANTS
-atténuation des rayons ionisants
L'atténuation est une diminution d'énergie (ici celle de photons tels rayons X , gamma, etc)
Elle est représentée (au sens général) par un coefficient standard Jb
(dimension L-1, unité m-1)
Mais ici pour les rayons, on utilise des atténuations volumico-massiques (s*) qui ont comme dimension L2.M-1 et comme unité S.I.+ le m²/kg.
On distingue (similairement aux autres types de rayonnements) :
L’ATTÉNUATION D’EFFET COMPTON
La collision d’un photon avec un électron + ou un électron - (libres), atténue l’énergie dudit photon d'un coefficient s*C= λC²/ m
avec s*C(m²/kg)= atténuation surfacique
m(kg)= masse de l’électron et λC(m) = longueur d’onde de Compton
s*Cest aussi s*C= profondeur / masse volumique
L’ATTÉNUATION D’EFFET PHOTOÉLECTRIQUE
L'atténuation est liée à l'absorption d'un rayon gamma avec émission d'un électron profond
s*p= Z4 / h.l.ν
où s*p(m²/kg)= atténuation d'effet photoélectrique
h = constante de Planck (6,626.10-34 J-s)
l(m)= profondeur d'absorption de l'électron
ν(Hz)= fréquence
L’ATTÉNUATION D’EFFET DE PAIRES
Un photon donne une part de son énergie à l’élément d’un atome qu’il heurte (et en échange, il se crée une paire électron-positron)
s*2 = Se.Log(νd /νa) / Z.m
où s*2(m²/kg)= atténuation surfacique de heurt d'un atome de masse m (kg) et de n° atomique Z
νd et νa(Hz)= fréquences de l'onde photonique au départ et à l’arrivée
L’ATTÉNUATION GLOBALE (s*t)
c’est la somme des 3 précédentes (s*Compton, s*photoélectrique, s*de paires)
-valeurs pratiques de s*t (coefficient d’atténuation volumico-massique global, en m²/kg):
-- s'il s'agit de fortes énergies (longueur d’onde # 2.10-11 m):
pour gaz, carbone, matériaux légers(0,02)--pour métaux durs(0,1)--pour métaux tendres(0,5)
--s'il s'agit de plus faibles énergies (longueur d’onde # 10-10 m):
pour gaz, carbone(1)- métaux durs(8 à 12)--métaux tendres(40)