Utilitaires de calcul : DOSIMEX

Bonsoir,
Brève, mais bonne.
De plus en plus intéressant, cet utilitaire. ..
Mais je pourrai te dire ça de vive voix à la fin du mois.  

Bonsoir,
Merci Fred, bien sur qu'il est intéressant cet outil et vous savez pourquoi parce que ceux qui l'ont fait son des radioprotectionnistes avec les mêmes problèmes que vous et pas uniquement des informaticiens...

Je tiens à préciser que Gamma.lambda a aussi des amis informaticiens...

Bonjour,
Est ce possible de rajouter l'écran "plexiglas"?

Et comment pouvons nous estimer, dans l'onglet générateur X , le débit de dose recue par un opérateur?

et 3e question, quelle différence existe t-il entre "nature de l'écran" et "écran de protection" dans le volet "estimation DeD rayonnement de freinage"?

Bonjour,

Tu peux créer un écran dans dosimex G , option, créer un écran composite. Tu n'as alors plus qu'à rentrer la densité du plexi qui est 1.18g/cm3.
par contre lorsque je crée cet écran, il n'apparait pas dans "estimation DED freinage"...?
benjamin

Merci,
est ce possible de prendre en compte automatiquement le rayonnement de freinage dans les résultats? Exemple, une source212Bi avec plexi 1cm.
Car si j'utilise dosimex béta, le résultat est 0 alors qu'il ne convient pas à la réalité.

Bonsoir,
Dosimex-B calcule la dose bêta. Avec 1 cm de plexi il n'y a aucun bêta émergeant, donc la dose bêta est nulle. C'est pour cela que nous avons rajouté cette option dans Dosimex-G (car derrière il y a toutes les données pour calculer des doses photons)
Par contre dans l'option rayonnement de freinage l'écran dans lequel se plantent les électrons à au moins l'épaisseur nécessaire et suffisante pour ne laisser passer aucun électron

Le seul trou dans la raquette est alors un écran plus petit pour lequel il y aurait à la fois des bêta et du rayonnement de freinage. Là on ne fait pas(ou plutôt on ne fait que la composante bêta, en général bien plus grande que la dose freinage)
Mais je pense qu'avec un peu d'astuce il serait possible d'estimer la composante freinage dans ce cas là (au prorata du parcours max par exemple)

Cordialement
Gluonmou

PS : j'ai pas répondu à toutes les questions, mais faut que j'aille à Carrouf d'urgence, me faut des lentilles blondes

Bonsoir,
A les blondes elles te perdront Gluonmou...
Dans le calcul du débit de dose du au rayonnement de freinage s'agissant de rayon X, donc de photon cette option a été intégrée dans dosimex-G (on s'était posé la question avec Gluon mou entre dosimex B et G), l'application dosimex-B permet le calcul du aux électrons uniquement (au sens large positon, béta+, béta- electron de conversion interne...).
Donc si l'écran qui protège la source émettrice d'électron est supérieure à la portée de ceux-ci pas de dose électronique donc dosimex-B donne 0.
Il convient alors de calculer si il y a une influence du au rayonnement X, donc dosimex G option rayonnement de freinage.
ici les écrans absorbant les électrons (nature de l'écran) ne sont actuellement pas implémentables, ils font intervenir les fonctions de pouvoir d'arrêt des électrons par freinage et collision qui actuellement ne sont renseignées que pour quelques éléments (pour le plexi vous pouvez prendre l'eau).
Je précise que nous calculons également l'auto absorption des photons produit par rayonnement X dans l'écran qui sert à stopper les électrons
L'écran de protection est celui qui permets de diminuer l'effet des rayons X produit et émergeant du premier écran (destiné à vous protéger des électrons), ici tout les écrans peuvent être créer selon la méthode décrite par benjamin a un détail prés, pensez à saisir la formule chimique de l'écran genre pour le plexis C5H8O2 mettez un 5 sous la case vide du C dans le tableau de Mendeleiv un 8 sous l'H et 2 sous l'O, nous n'avons pas fait encore la reconnaissance de saisie du nom de l'écran.

Enfin concernant le débit de dose auquel est exposé un opérateur placé dans un faisceau de générateur X vous pouvez utiliser "calcul de dose gamma et X" choisissez Générateur X et calcul de débit de dose. Renseigner la boite de dialogue pour avoir une estimation du débit de dose.
Attention avec les générateurs X les débit sont conséquent mais les temps d'exposition très court donc les doses intégrées reste raisonnable.
Bonne soirée

Merci pour ces réponses.
Le mode calcul de dose du générateur X ne s'applique qu'au rayonnement primaire.
Peut on avoir accés au rayonnement diffusé? Afin de déterminer la dose travailleur...
merci

Bonjour Lex,
en effet le calcul ne se fait que pour le rayonnement primaire, dans le cas d'une exposition au rayonnement diffusé, les phénomènes physique mis en jeu sont trop complexe pour moi pour être modélisé de manière fiable. Deux cas de figure sont alors possible:
Si l'installation est déjà existante je dirai (et pour tant on produit des application de modélisation) que rien ne vaut la mesure! Le problème est de parvenir à faire une mesure fiable pour du rayonnement à basse énergie pulsé dans certain cas...
Si il s'agit de définir le risque à un poste de travail là deux option s'ouvre à vous:
Une modélisation complète de la zone sous mcnp qui est capable d'effectuer les calculs de rayonnements diffusé.
Vous pouvez faire une estimation majorante du débit de dose par l'utilisation combiné de dosimex et de la norme NFC15160.
Le debit de dose du au rayonnement diffusé est donné par:
Hs=GammaR×k/(b²×d²)
avec gammaR la constante specifique du générateur X utilisé que vous obtiendrez avec dosimex en mode calcul de debit de dose
k:coefficient (en m2) caractérisant la contribution du rayonnement diffusé à 1 m du milieu de
diffusion par rapport à la contribution du rayonnement primaire.
b:distance du foyer au milieu de diffusion en m
d:distance du point à protéger au milieu de diffusion en m
pour obtenir la valeur de k deux possibilité soit vous avez la norme soit vous utilisez en effectuant un calcul bidon avec dosimex G en mode calcul selon la norme NFC15160 dans le tableau de synthése apparaitra la valeur de k.
Pensez à calculer aussi la valeur du débit de dose du au rayonnement de fuite Hg:
Hg=Cg/r²
avec Cg la constante de fuite ici en gros si la HT du générateur X est inférieure ou égale à 150kV prenez 1mGy/h.m² sinon c'est 10mGy/h.m² (Pour être sur fait aussi un calcul selon norme NFC15160 vous retrouverez dans le tableau de synthèse la valeur de Cg associée à votre cas de figure car il y a des exceptions...)
r est la distance du foyer du générateur X à la zone de travail

J'espère avoir répondu à vos attentes.
Bonne journée.

Merci pour ces réponses.
quelle différence existe t-il entre "nature de l'écran" et "écran de protection" dans le volet "estimation DeD rayonnement de freinage"?

J'avais émis il y a quelques semaines une problématique concernant le débit de dose mesuré au contact d'une seringue de 90Y de 1GBq avec écran de plexi de 2cm=200µSv/h. Voici ce que vous m'aviez répondu

Gluonmou a écrit:

Tout d'abord nous ne considèrerons que la composante bêta à Qmax=2284 keV, soit une énergie moyenne des électrons de 940 keV

En utilisant le tableur "IRM particules chargées", vous obtenez en envoyant des électrons de 940 keV dans le plexiglass, un rendement de freinage de 0,22%, ce qui est faible mais non négligeable dans notre cas.

Sachant que le spectre X ainsi produit est continue, on peut prendre, toujours dans un raisonnement par valeurs moyennes, une énergie moyenne des X de 730 keV

On peut alors avec DOSIMEX-G programmer une source ponctuelle équivalente avec E=750 keV et Act=2,2E6 Bq. A une distance de 4 cm avec un écran de 2 cm d'eau, on obtient un DED en H*(10) de 160 µSv/h, ce qui est bien dans l'ordre de grandeur de votre mesure (la difficulté dans de tels scenarii avec de faible distance étant le choix des distances, à la fois de calcul et de mesure))

Notez ainsi qu'au contact de la protection je trouve plûtot 600µSV/h.

J'ai essayé de retrouver ce résultat avec le mode "DeD rayonnement freinage", et je trouve 434µSv/h.
Pouvez vous me confirmer ce résultat ou ai je fais une erreur?
Merci
emmanuelle

Bonjour,

le mode "DeD du au rayonnement de freinage" prend t-il en compte que ce rayonnement ou également le rayonnement gamma initialement présent?
Par exemple, pour du 223 Ra, (émetteur alpha, béta et gamma), ce mode prend t'il en compte que le débit de dose de freinage du béta ou additionne t-il également la dose recue pour ses gamma?
Benjamin

Bonjour benjamin 14

le mode "DeD du au rayonnement de freinage" ne prend en compte que la composante bêta que vous aurez définie au préalable. le code ne sait pas à quel emetteur elle appartient.

pour réaliser un code qui ferait tout cela tout seul, il faudrait avoir une base de données sur l'émission bêta de tous les noyaux instables bêta, base de données que nous n'avons pas. Pour Dosimex-B par exemple, la base sous-jacente utilisée à été crée à la main par nous -même, et c'est pour cela qu'il n'y a pas 3000 RN. Et que nous avons là aussi laissé la possibilité aux utilisateurs de définir les composantes bêta et électrons de conversion.
Cordialement

Gluonmou

Re-bonjour,
alors pour Benjamin tout d'abord car c'est plus simple l'application ne calcul que la part du rayonnement de freinage donc au électron et pas la part du au photon sauf si l'élément est emmetteur béta + auquel cas nous intégrons la composante à 511keV avec une intensite Igamma=2×Ibéta+

Pour Lex, la réponse précédente était une réponse de première approximation au lieu de considérer un spectre béta s'étalant entre 0 et 2284 keV nous avions considéré (je parle pour Gluonmou mais je ne pense pas dénaturer sa pensée) des électrons mono cinétique d'énergie égale à l'énergie moyenne du spectre, puis calculer un nombre moyen de photons produit comme si tous les électrons faisaient 940keV et considéré que les photons X produit avaient tous la même énergie égale à l'énergie moyenne d'un spectre X de tension égale à 940kV ce qui sans prendre en compte une quelconque auto absorption nous conduisait à la valeur approximative de 600µSv/h soit un facteur 3 avec votre mesure donc assez bonne approximation permettant de confirmer l'origine de votre mesure (rayonnement de freinage).

Ayant noté que ce type de question était récurrente nous avons entrepris d'intégrer un module de calcul du débit de dose du au rayonnement de freinage. Ici pour améliorer la précision nous avons fait les choses en plus grand:
Lorsque vous entrez les données du radionucléide (Z, énergie béta max, intensite) nous déterminons d'après l'équation de Fermi le spectre béta (+ ou - avec leur différence à basse énergie) qui lui est associé.
On découpe se spectre en 200 morceaux soit pour de l'Y90 des canaux de 10kev environ.
Nous calculons alors le spectre X que vont générer les électrons de chaque canaux. le spectre X est lui aussi édité sur la base d'un découpage de 10keV.
Nous déterminons ensuite la profondeur maximale ou seront produit ces rayons X le reste de la protection se comportant comme un écran de filtration pour ces photons.
Nous obtenons une grande matrice [200×200] on calcul alors le nombre de photons qui sortent par bande énergétique [0-10kev]/[10-20kev]/... puis on calcul la dose totale, voici en gros le secret de la recette...
Au final la valeur de 434µSv/h est plus juste que la première approximation de 600µSv/h.
Voilà...

benjamin14 a écrit:

Bonjour,

le mode "DeD du au rayonnement de freinage" prend t-il en compte que ce rayonnement ou également le rayonnement gamma initialement présent?
Par exemple, pour du 223 Ra, (émetteur alpha, béta et gamma), ce mode prend t'il en compte que le débit de dose de freinage du béta ou additionne t-il également la dose recue pour ses gamma?
Benjamin

Il faut pour avoir ce résultat peut etre utiliser le mode Ded rayonnement de freinage auquel on additionne la valeur obtenue avec dosimex g pour du 223 Ra?
Les auteurs me corrigeront...
emmanuelle

Bonjour lcx2007,

C'est cela : vous pouvez calculer la dose gamma avec Dosimex-G, la dose bêta avec Dosimex-B, et si l'écran de protection est suffisant pour les bêta, la dose rayonnement de freinage avec l'option "rayonnement de freinage" avec Dosimex-G à nouveau.
Et si d'aventure vous en inhaliez, vous avez Dosimex-I.
Une remarque : n'additionnez pas les dose bêta en H'(0,07) avec la dose en H*(10) en gamma

Cordialement

Gluonmou

Merci pour l'info.
Quelle configuration utilisez vous pour simuler une seringue au contact? fil? ponctuelle?
quelle différence existe t-il entre "nature de l'écran" et "écran de protection" dans le volet "estimation DeD rayonnement de freinage"?
Merci

Bonsoir Lex,
"nature de l'écran" est le premier écran qui entoure la source émettrice béta (ou les béta seront tous stoppés) , l'écran de protection est un écran de protection secondaire pour la protection vis-à-vis du risque de rayonnement X.
J'espère que ceci est plus claire ainsi.
Concernant la simulation d'une seringue vous pouvez simuler un cylindre avec de l'eau "contaminée" en matrice source et les parois créez un écran multi-composite (plastique (choisissez "eau" vous ne ferez pas une grosse erreur + écran de protection qui entoure éventuellement la seringue...) Vous pouvez créer l'écran multi composite soit au préalable dans option "multi-écran" soit à l'utilisation pour faire le calcul de dose choisissez multi écran et vous pouvez le définir.
Attention le temps d'intégration pour un cylindre peut être un peu long suivant le nombre de raies gamma à traiter... allez prendre un café ou une clope ou une bière suivant votre type d'addiction....

Bonne journée.

Merci
et X écran dans nature de l'écran est égale au diamètre du milieu dans lequel est la source. C'est bien ca?
emmanuelle

Bonjour,
Ici Gluonmou en direct de son bocal, après une virée rafraichissante à Lyon, où tout le monde était gentil avec moi (on m'a même nourri pour pas que je fasse une crise d'hypoglicémite)

je profite de la sortie de la nouvelle version du tableur "Interaction rayonnnement matière particules chargée" pour lancer une chronique hebdomadaire : 1 semaine=1 tableur. tout cela plus ou moins dans la logique du bouquin. Et donc c'est ce tableur qui ouvre le ban, car quel que soit le rayonnement initial, on en revient toujours, pour les mécanisme de dépot d'énergie, et donc de dose, à des processus d'interaction particules chargées-matière

Chronique de Gluonmou n°1 : "IRM particules chargées"

Nous avons modifié cet outil de calcul pour deux raisons essentielles :
tout d'abord il présentait quelques défauts : difficulté  voire impossibilité d'ouverture + non fonctionnement avec le séparateur décimal "point" au lieu de "virgule";

Mais nous avons profité de cette sortie pour rajouter une option : profil et calcul de dose avec un spectre bêta.

L'option principale se trouve sous l'onglet "Calculs parcours et doses" où il est possible de choisir :
- La nature de la particules chargée : électron, alpha, muon, proton ...avec option "autre"
- Son énergie
- le débit de fluence
- La nature du matériau irradié (on peut faire un mélange de 4 éléments)

En fonction de tout cela on obtients moultes informations, dont les plus importantes sont :
-Le pouvoir d'arrêt et le parcours total, grandeur fondamentale dans les problèmes mettant en scène des particules chargées. Ainsi si vous prenez une particule alpha de 5000 keV vous constaterez que le parcours total est égal à 37 µm, ce qui explique, avec notre couche de peau morte de 70 µm en moyenne, que l'exposition externe à des alpha ne présente aucun risque (achtung, les émetteurs alpha sont aussi émetteurs gamma, voire bêta si filiation). . Avec des électrons de 1000 keV, vous verrez que le parcours total est égal à 4,4 mm, ce qui explique le caractère superficiel des doses avec ces particules, à de telles énergies
-Le coefficient fluence-dose
-Le facteur de qualité (si milieu=tissus biologique) et donc l'équivalent de dose.

Particule alpha de 5 MeV dans les tissus biologiques


La deuxième et nouvelle option-onglet"relation dose beta_activité" - prend en compte le cas non plus d'électron monocinétique, mais de spectre bêta, c'est à dire d'un ensemble d'électron se distribuant entre 0 et Emax. On peut ainsi définir une composante bêta avec :
-Emax (que vous trouverez dans le Delacroix)
-Bêta+ ou bêta- (ça change l'allure du spectre)

puis il faut donner l'activité et l'intensité d'émission, la distance à la peau et la nature de l'écran. Une remarque : si vous voulez juste prendre en compte l'atténuation de l'air, par exemple 20 cm, il faut prendre une distance de 20 cm mais aussi déclarer une épaisseur d'écran de 20 cm.
Il ne vous reste alors qu'à appuyer sur le gros bouton rouge et c'est parti. Le calcul peut prendre quelques minutes, et vous obtenez à la fin pour l'essentiel :

Le spectre dégradé par l'écran ainsi que le profil de dose dans les 2 mm de peau. Ce profil, qui ressemble à une exponentielle, mais qui n'en est pas une , est caractéristique de l'irradiation bêta.

A partir de ce profil on calcule :
- la dose  sous 70 µm , soit H'(0,07)
- la dose moyenne sur la profondeur de 2 mm
Où l'on voit que très souvent H'(0,07) surestime très largement la dose moyenne. Dans l'exemple présenté ci -dessous, calculé pour la composante essentielle du Cs 137 ave c30 cm d'ai, on voit que le rapport H'(0,07)/Dose moyenne est de l'ordre de 5 (tout de même)

Voilà. C'est juste un petit outil utilisant un calcul déterministe (approximation CSDA) et dont l'objectif est plus de nature pédagogique que d'estimation de dose (Dosimex-B est là pour ça)



Une dernière remarque : cette version qui sera très rapidement disponible sur votre forum préféré doit être enregistré dans le dossier "Excel 6"

Et maintenant c'est l'heure du grand jeu de la chronique de Gluonmou :
Le muon n'est autre qu'un électron instable plus lourd (105 MeV) que votre électron préféré (0,511 MeV). Or un muon de 10 GeV dans l'eau a un parcours de 37 m, alors qu'à cette même énergie un électron tout léger et tout maig' à un parcours de 2 m seulement.
The question is : pourquoi une telle différence?

Le premier à donner la bonne réponse gagne un ouvrage sérieux portant justement sur le calcul de dose.

Gluonmou

Bonjour!

Pour le grand jeu concours de Gluonmou:

Je dirai que sachant que le muon est plus lourd que son ami l'électron (x200), le ralentissement par breahmstrahlung est plus difficile... Du coup, le parcours du muon est supérieur à celui de l'électron!
 

Bravo SheepeR,

C'est effectivement la bonne réponse : à cette énergie là, le rayonnement de freinage est prédominant pour l'électron. Le muon, de même charge, subit les mêmes forces électromagnétiques. mais étant beaucoup plus massif, les décélérations ressenties sont beaucoup plus faible. Or le rayonnement de freinage est lié à l'intensité de ces décélérations. A cette énergie , on peut considérer que le muon ne rayonne pas. Et donc il va plus loin dans la matière (ce qui est problématique autour des grands accélérateurs, entre autre) :

Pour l'électron (dans le Pb, mais c'est pour l'exemple):


Pour le muon (ici dans le cuivre), où l'on voit que le rayonnement de freinage ne devient non négligeable qu'à partir de 500 GeV :



j'ai piqué ça ici (très intéressant) : http://www.in2p3.fr/actions/formation/DetAMesure-09/Calorimetrie.pdf


Par contre une dernière info : Toz a donné la bonne réponse à 7h32 de bon matin, après une nuit sans sommeil, les neurones en ébullition. Mais étant timide, il a transmis sa réponse par MP.

Après réunion avec notre huissier et le comité du jeu, nous avons décidé que Sheeper et Toz (qui dormira mieux la nuit prochaine) étaient gagnants ex-aequo. Ils recevront donc chacun le prix et nous les en félicitont.

Par contre pour les prochains jeux le règlement est modifié : il faudra répondre directement sur le forum et non par MP. Au risque effectivement de faire une mauvaise réponse. Mais vous avez parfaitement le droit de vous planter, nous ne sommes que des êtres humains. ça donnera un coté plus sportif (du pain et des jeux...)
A bientôt pour la deuxième chronique de Gluonmou, portant sur l'IRM photon.

Le comité de jeu

Bonjour
Petite précision : il s'agit d'un jeu proposé par Gluonmou et le comité c'est lui et GL (je pense).
A moins qu'un membre du bureau du Cirkus soit dans le coup sans en avoir parlé.
D'ailleurs c'est son ouvrage qui est à gagner.
KLOUG