Exercices résolus sur Interaction Rayonnement-Matière

نارھوﺑ ﺎﯾﺟوﻟوﻧﻛﺗﻟا و موﻠﻌﻟا ﺔﻌﻣﺎﺟ
Université des Sciences et de la Technologie d’Oran
Faculté de Physique
Département de Génie Physique
Interaction
Rayonnement-Matière
(Exercices & Solutions)
(Master de ‘Sciences Radiologiques et Imagerie’)
Belbachir Ahmed Hafid
Septembre 2019

USTO\Département de Physique\Module :Rayonnement-Matière-2010/2011
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Devoir 3 (dû le 02/02/2011)
Exercice 1
Calculer le taux de la dose dans l’air (Gy/s) à une distance de 1m d’une source de l’isotrope
du cobalt 60Co de 5x105 Ci, puis à une distance de 10 m.
Si on place cette source dans le centre d’un cylindre en acier de 20 cm et de 100 cm de
hauteur rempli d’eau et fermé. Calculer l’intensité maximale en watt/cm2 qui peut échapper
sachant que l’épaisseur de l’acier est de 1 cm.
Exercice 2
Dans une expérience utilisant une source de photons mono-énergétiques traversant différente
feuilles de plomb, le détecteur enregistre les valeurs suivantes :
Epaisseur
(mm)
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3
Coups/s 1000 797 635 506 403 322 256
a) Déterminer le coefficient d’atténuation
b) Déterminer le coefficient d’atténuation massique
c) Déterminer la section efficace atomique
d) Déterminer l’énergie du photon

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FACULTATIF : Pour voir les valeurs numériques qui correspondent aux graphes ci-dessus
consulter le site web : http://physics.nist.gov/PhysRefData/XrayMassCoef/cover.html

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Corrigé du Devoir 2 (n’est pas noté)
Exercice1
Première Partie :
- La dose D est définie par
- Le taux de la dose est sa variation par unité de temps :
On sait qu’une source isotrope rayonne le même débit de fluence ou intensité dans toutes les
directions. S’il n y a pas d’atténuation (vide par exemple), elle rayonne vers un point
quelconque à une distance r une intensité
S’il y a atténuation, il faut en tenir compte en multipliant par l’atténuation
A une distance r+dr la perte d’intensité est
Considérons le volume d’air dV à une distance r de la source S ; dV=dA.dr. L’énergie
perdue dans ce volume élémentaire est
Ce volume a une masse
La dose est par définition :
Le taux de la dose
Application numérique :
Pour chaque désintégration on a deux photons gamma 1,173 MeV et 1,332 MeV.
De la courbe d’atténuation dans l’air on tire :
cm-1 =7,03.10-3m, pour 1,173 MeV
cm-1 =7,01.10-3m, pour 1,332 MeV
- Pour 1 m ; 0,423 Gy/s
- Pour 10 m ; 3,93.10-4 Gy/s