RadioProtection Cirkus Interaction rayonnement matière Marc AMMERICH Le portail de la RP pratique et opérationnelle www.rpcirkus.org

INTERACTION RAYONNEMENT - MATIÈRE Interactions des électrons Parcours des rayonnements chargés Interaction des rayonnements électromagnétiques Loi d ’atténuation Interaction des neutrons Marc AMMERICH

RAYONNEMENTS PARTICULAIRES ARRÊT INTERACTION RAYONNEMENT - MATIÈRE RAYONNEMENTS PARTICULAIRES ARRÊT cas particulier des neutrons RAYONNEMENTS ÉLECTROMAGNÉTIQUES ATTÉNUATION AÏE FFZZ

LES ÉLECTRONS IONISATION couches électroniques plutôt internes Réarrangement du cortège Par convention l’énergie la plus importante après l’interaction correspond à l’électron incident

LES ÉLECTRONS couches électroniques plutôt externes 1 3 2 4 EXCITATION Émission photon lumineux

LES ÉLECTRONS LE RAYONNEMENT Émission DE FREINAGE rayonnement électromagnétique Phénomène important si : E électron élevée et matériau lourd

TRANSFERT LINÉIQUE D ’ÉNERGIE

PARCOURS DES RAYONNEMENTS ÉLECTRONS portée air p = 8 m 90Sr-90Y eau p = 1 cm 90Sr-90Y

PARCOURS DES RAYONNEMENTS CAS DES POSITONS E = m c2 511 keV 511 keV 2 rayonnements électromagnétiques voir interaction des rayonnements électromagnétiques

PARCOURS DES RAYONNEMENTS CAS DES ALPHA T.L.E = 1000 MeV.cm-1 en moyenne 500 fois supérieur à celui des électrons (aïe !) Portée = parcours Pour E  = 6 MeV air p = 5 cm eau p = 0,07 mm

LES RAYONNEMENTS ÉLECTROMAGNÉTIQUES EFFET PHOTOÉLECTRIQUE Photon incident Photo électron E g m v Couche électronique Énergie de liaison E K ou E L couches électroniques plutôt internes réarrangement du cortège

LES RAYONNEMENTS ÉLECTROMAGNÉTIQUES EFFET COMPTON couches électroniques plutôt externes z Photon diffusé E g  ’ Photon incident q x m j E g m v Électron Compton

LES RAYONNEMENTS ÉLECTROMAGNÉTIQUES EFFET DE CRÉATION DE PAIRES E = 511 keV E = 511 keV Photon incident m E g Seuil E > 1,02 MeV

LES RAYONNEMENTS ÉLECTROMAGNÉTIQUES PREPONDERANCE DES EFFETS Tissus Mous

LOI D ’ATTÉNUATION ECRAN N0 N N = N0 x e-x

Combustible nucléaire LES NEUTRONS FISSION 2 à 3 neutrons 235U ou 239Pu + 2 isotopes radioactifs Combustible nucléaire

LES NEUTRONS FISSION bosse en

L ’ACTIVATION NEUTRONIQUE neutron thermique LES NEUTRONS L ’ACTIVATION NEUTRONIQUE neutron thermique émission : , , proton, ...

LES NEUTRONS Ralentissement : matériau hydrogéné Capture : matériau neutrophage Cadmium - Bore Émission d ’autres particules : , , proton, ...

Pour résumer Rayonnements particulaires ARRÊT Tissus mous :  = 0,07 mm  = 10 mm Rayonnements électromagnétiques ATTÉNUATION en nombre Déplacement d ’électrons (charge électrique) et possibilité de rayonnements secondaires Ionisation interne Photoélectrique Excitation externe Compton Freinage noyau Matérialisation Neutrons particules avec un comportement électromagnétique