Rayonnements ionisants et atténuation
Fiche révision PASS/LAS – Radioprotection et physique nucléaire
1
Nature des rayonnements ionisants
Corpusculaires
- Alpha (2 protons + 2 neutrons)
- Bêta (électrons ou positrons)
- Neutrons indirectement ionisants
Électromagnétiques
- Gamma (photons)
- X (photons)
- Ionisation indirecte
UV et IR ne sont pas ionisants
2
Activité et désintégration
A en Bq, λ en s⁻¹, T = ln(2)/λ
1 Bq = 1 désintégration/sUnité SI
Activité radioactive
3
Interaction rayonnement-matière
| Type | Mécanisme | Seuil énergétique |
|---|---|---|
| γ basse énergie | Effet photoélectrique | Aucun |
| γ énergie intermédiaire | Effet Compton | Aucun |
| γ > 1,02 MeV | Production de paires | 1,02 MeV |
| Neutrons | Diffusion élastique/inélastique | Aucun |
4
Atténuation exponentielle
μ en m⁻¹, x en m, CDA = ln(2)/μ
5
Doses et TLE
Dose absorbée D = E/m en Gray (Gy).
- Équivalent de dose H = D × w_R en Sievert (Sv)
- TLE : énergie cédée par unité de longueur
w_R(α) = 20, w_R(γ) = 1Facteurs de pondération
Équivalent de dose
6
Radioprotection
- 1
Réduire le temps d'exposition
- 2
Augmenter la distance
- 3
Utiliser un écran adapté (Pb, béton)
ALARA : As Low As Reasonably Achievable
7
Calculer l'épaisseur de plomb (μ = 60 m⁻¹) pour atténuer de 90 % un faisceau de γ.
- I/I₀ = 0,1 = e^(-60x)
- ln(0,1) = -60x → x = -ln(0,1)/60
- x ≈ 0,038 m 3,8 cm
3,8 cm de plomb réduisent l'intensité à 10 %.
- Rayonnements ionisants : α, β, γ, neutrons, X
- Loi de décroissance : N(t) = N₀ e^(-λt)