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

Z= numéro atomique

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)

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