Qu’est-ce que l’exposition aux rayonnements – Définition

L’exposition aux rayonnements est une mesure de l’ionisation de l’ air due aux rayonnements ionisants des photons à haute énergie (c.-à-d. Les rayons X et les rayons gamma). L’exposition aux rayonnements est définie comme la somme des charges électriques (∆q) sur tous les ions d’un signe produites dans l’air lorsque tous les électrons, libérés par les photons dans un volume d’air dont la masse est ∆m, sont complètement arrêtés dans l’air.

Exposition aux radiations est donné le symbole X . L’unité SI d’exposition aux radiations est le coulomb par kilogramme (C / kg), mais en pratique, le roentgen est utilisé.

Unité d’exposition aux radiations

Le roentgen , abrégé R , est l’unité d’exposition aux radiations. Dans la définition d’origine, 1 R signifie la quantité de rayons X ou de rayonnement γ qui est nécessaire pour libérer les charges positives et négatives d’une unité de charge électrostatique (esu) dans 1 cm³ d’air sec à température et pression standard (STP). Notez que, 1 esu ≈ 3,33564 × 10 ⁻¹⁰ C. Par conséquent, un roentgen correspond à 2,58 x 10 ^-4 coulomb par kg d’ions générés dans l’air et une exposition d’un coulomb par kilogramme équivaut à 3876 roentgens.

Les expositions aux rayonnements mesurées dans l’industrie (à l’exception de la médecine nucléaire) ont souvent des doses comparables à un roentgen et les multiples suivants sont souvent utilisés:

1 mR (milli roentgen) = 1E-3 R

1 kR (kilo roentgen) = 1E3 R

Le calcul de la dose de rayonnement (en Gy) à partir d’une exposition aux rayonnements de 1 R dépend de l’énergie des rayons X ou γ et de la composition du matériau irradié. Par exemple, si les tissus mous sont exposés à des rayons γ de 1 R, la dose de rayonnement sera d’environ 9,3 milligray (mGy).

Conversion: exposition à la dose absorbée

La dose est définie comme la quantité d’énergie déposée par les rayonnements ionisants dans une substance. Pour un champ de rayonnement donné, la dose absorbée dépendra du type de matière qui absorbe le rayonnement. Bien qu’un grand nombre d’interactions possibles soient connues, il existe trois mécanismes d’interaction clés des rayons gamma avec la matière .

• Effet photoélectrique
• Diffusion de Compton
• Production de paires

Par exemple, pour une exposition de 1 roentgen par des rayons gamma avec une énergie de 1 MeV , la dose dans l’air sera de 0,876 rad . Cela peut être déterminé en utilisant l’ énergie d’ionisation de l’air sec à 20 ° C et 101,325 kPa de pression, soit 33,97 J / C. Par conséquent, une exposition de 2,58 × 10 ^-4 C / kg (1 roentgen) déposerait une dose absorbée de 8,76 × 10 ⁻³ J / kg (0,876 rad) dans l’air sec dans ces conditions. Un tableau donnant l’exposition à la conversion de dose pour divers matériaux pour une variété d’énergies de rayons gamma peut être trouvé dans la littérature.

Taux d’exposition aux rayonnements

Le taux d’exposition aux rayonnements est le taux auquel une exposition est reçue. Il s’agit d’une mesure de l’intensité (ou de la force) de l’exposition. Le taux d’exposition est donc défini comme:

Dans les unités conventionnelles, elle est mesurée en mR / sec ou R / h . Étant donné que la quantité d’exposition au rayonnement dépend directement (linéairement) du temps que les gens passent près de la source de rayonnement, l’exposition est égale à la force du champ de rayonnement (taux d’exposition) multipliée par la durée du temps passé dans ce champ. Il faut souligner que ce concept ne s’applique qu’aux rayons X ou aux rayons γ dans l’air en un point extérieur au corps. L’exposition aux rayonnements n’est pas applicable pour décrire les neutrons, les particules chargées ou toutes les interactions se produisant dans un corps.