Calculs débit de Dose à travers un collimateur

Bonjour à tous !
Je suis confronté à un problème lié à un calcul de dimensionnement d’un blindage.
Pouvez-vous me dire quelle est le débit de dose si l’on interpose un collimateur (d’atténuation et de longueur infinie) ?
En espérant vos réponses,
Yann

Ci-dessus un exemple :
Yann

Bonjour
En première approximation, puisque c'est un collimateur et pas un écran tu devrais avoir la même valeur. Ça dépend de la surface de ton appareil de mesure (de l'angle solide).
KLOUG

Bonjour,
Oui la même chose voir un peu plus en champ libre (BU dans le collimateur) voire un peu moins dans une casemate (suppression du diffusé)

Bonsoir
Du coup peut-on avoir le type de rayonnement, son ou ses énergies, la nature du collimateur ?
KLOUG

Bonjour,
Merci pour vos réponses.
La source est du Ba 133, le collimateur est en Tungstène, et le diamètre du collimateur est de 5 mm. Le détecteur utilisé est un Radiagem 2000.
Tout d’abord une de mes questions sous jacentes est, la valeur renvoyée par le Radiagem est-elle un débit de dose local élémentaire (un flux à travers une surface élémentaire) ou le débit de dose total de la source tout autour d’elle sur 4∏ str recalculé ... ?
Car en fait ce que l’on a constaté c’est le résultat suivant avec un radiagem 2000 :



Comment expliquer que la valeur du débit de dose est constante de B à A alors que l’on a rapproché le radiagem (contredisant la loi en 1/d2) ?
Et valeur du débit de dose en A est elle la vraie valeur ? Sinon quelle est-elle ?
C'est-à-dire comment fonctionne en fait le radiagem ?

Les énergies que nous avons pour le Baryum sont :

Energy (keV) Intensity (%)

31-----------------96.8
35---------------- 22.8
53-----------------2.14
81-----------------35.55
161----------------0.638
223---------------0.453
276---------------7.16
303-------------- 18.34
356---------------62.05
384---------------8.94

Désolé pour la mise en page ..

Et l'épaisseur de notre collimateur est de 2 cm.

Bonsoir

YannCo29 a écrit:

C'est-à-dire comment fonctionne en fait le radiagem ?

Voila une bonne question.
Il se trouve qu'un GM compensé (voir dans les docs du cirkus sur la détection) ne répond pas de manière linéaire en fonction de l'énergie.
Il faudrait d'ailleurs avoir la notice constructeur mais peut-être que mister Canberra qui s'est inscrit sur le forum passera par là pour vous donner des éléments.
Sur les faibles énergies il y a de fortes chances de sous estimer les doses.
H*(10) parlait également de diffusés ; c'est aussi à prendre en compte.
D'autre part à ces distance peut-on considérer la source comme ponctuelle ?? A priori pas sûr.
Il y aura sûrement d'autres réponses.
KLOUG

Autre explication possible : la loi sur 1/d2 s'applique entre la source et le détecteur. Si la source est à 100 cm de la paroi la loi devient (105/108)^2 qui est proche de 1

Attention Yann,
Selon les dimensions que tu donnes, tu es dans une situation intermédiaire : ni ta source sûrement, ni la fente du collimateur ne peuvent être considérées comme ponctuelles.
De plus, je ne pense pas que la taille du détecteur du radiagem soit assez petite pour qu'on puisse également la négliger : dans cette config il te faut considérer des éléments de source et des éléments de détecteur si tu veux faire du 1/r2. Et intégrer le tout....

Ne faut-il pas également se demander si le diffusé sur les lèvres du collimateur ne contribue pas aussi ? Avec un profil pas trop simple si c'est vrai.

BaldaQuiRentreDeConcert

bonjour à tous,

En ce qui me concerne, c'est typiquement le type de problème où il faut faire de la physique. En premier lieu (c'est ma façon de voir les choses), bien poser la géométrie du problème. Entre autre les positions relatives de tous les éléments, les dimensions... Le problème doit être résolu en terme de rayonnement aux Points considérés, puis à l'aide des caractéristiques (courbes, rendement...) du Radiagem, on pourra passer au DdD.

Je rajouterai une petite chose sur l'utilisation d'un GM compensé : ce type d'appareil est complètement inadapté à la vérification d'un principe physique comme la loi en 1/d². De plus, il est toujours important de tenir compte des conditions d'utilisation (et je dirai même plus des raisons de son utilisation) ainsi que des gammes d'utilisation.

Je pense que ce problème serait très sympathique à traiter en numérique. Je n'ai pas trop le temps de me lancer dans la programmation (le Maitre sait pourquoi ), mais je sait qu'il y a des klowns qui assurent pas mal.


PPJ

Je me demande en fait si la raison de la valeur constante du débit de dose en A par rapport à B n’est pas dûe au fait que la cellule de détection du Radiagem n’est pas totalement éclairée.
Peut-être faut-il ouvrir le collimateur afin qu’il éclaire totalement la cellule de détection pour avoir le vrai débit de dose en A ?
La cellule de détection du Radiagem doit-elle être éclairée totalement pour afficher le bon débit ?

Bonsoir
La réponse me semble être totalement oui.
C'est comme pour tout volume de détecteur.

(le Maitre sait pourquoi )
J'espère que tout va bien et que tu avances sans difficultés.

KLOUG

Bonsoir à tous,

Oui merci Kloug j’avance bien grâce à vous tous !

Ceci m’amène à une autre question qui vient ensuite : comment puis-je prédire par le calcul le débit de dose en A, donc sans Radiagem - car je ne sais pas si je pourrai ouvrir davantage expérimentalement le collimateur afin d’éclairer totalement la surface du détecteur - ?

Mais vos réponses peuvent attendre lundi, car il est un peu tard et y a un bon week-end prolongé de prévu !

A très bientôt,
Encore merci
Yann

Bonjour,

J'ai fait vite fait un petit calcul avec FLUKA.
- Je n'avais pas la distance source-collimateur, j'ai pris 5 cm.
- Je n'avais pas l'activité de la source, les résultats sont par photon.

La source est ponctuelle et isotrope de 356 keV uniquement, en (0, 0, 0) par rapport à mon référentiel.
Le collimateur est en tungstène de dimensions indiquées par Yann.

J'ai calcule la fluence dans la maille cubique présentée sur la graphe et sur 20 cm dans la direction de projection. Cette fluence est convertie en H*(10) selon la CIPR 74, les résultats sont données en pSv/photon incident. À rapporter au nombre de photons émis par unité de temps par la source (62 % de photons de 356 keV) pour essayer de comparer avec les mesures au radiagem.

L'image est un peu petite, si je prends la distance à la source :
- à 15 cm, on a 1e-4 pSv/photon
- à 50 cm, on a ~5e-5 pSv/photon
- à 100 cm, on a 1e-5 pSv/photon

Je ne suis pas trop dans les choux par rapport au guide de radioprotection qui donne 9,7*1e-7 µSv/h/Bq en dose en profondeur à 30 cm pour une source ponctuelle/isotrope et sans obstacle.

Je me doutais bien que SW passerait par là. Son graphe me paraît fort sympathique.

Il illustre parfaitement le phénomène de collimation : On pourra remarquer que le calcul étant fait pour une source isotrope sur 4.pi sr la partie non collimatée semble bien respecter la loi en 1/d² .
L'utilité de la collimation apparait bien ici avec un faisceau homogène dans la direction de collimation. Naturellement la distance augmentant on peut voir une dispersion (ce qui correspondrait à une diffraction en optique.

Ce graphique me semble concordant avec les mesures (tout du moins qualitativement)

Encore Bravo à sw

PPJ

PS : @KLOUG : Le plan est fait, mais la documentation n'est pas encore réunie. Je rame (gros tri dans l'info et dans la critique) mais ça va Merci.

Vu le graphe et le nom du logiciel, tout ça me fait penser aux dragées...
Bon, je sais , je vole toujours pas très haut...
Sinon, respect Mister SW

Bonjour à tous, merci pour vos réponses !

Donc si je comprends bien, en tout point de la surface S le débit de dose est D, qui suit la loi en 1/d2, où d est la distance au centre de la source ?
D’où les 52 µSv/h à 1m que tu me disais bien, dès le départ au centre du collimateur, Kloug ?




Et pour connaître le débit de dose en B ou A sur toute la surface sphérique SB et SA je remonte par le calcul avec la loi en 1/d2 ? (Dans la mesure où je ne peux pas ouvrir expérimentalement le collimateur afin de faire une mesure au Radigem).


21cm, 24 cm et 29 cm sont les vraies distances par rapport à la source (mon dessin initial était simplifié, car le montage réel est plus compliqué).