{"id":20874,"date":"2020-07-11T10:57:30","date_gmt":"2020-07-11T10:57:30","guid":{"rendered":"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/quest-ce-que-linteraction-du-rayonnement-gamma-avec-la-matiere-definition\/"},"modified":"2020-07-11T11:02:57","modified_gmt":"2020-07-11T11:02:57","slug":"quest-ce-que-linteraction-du-rayonnement-gamma-avec-la-matiere-definition","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/fr\/quest-ce-que-linteraction-du-rayonnement-gamma-avec-la-matiere-definition\/","title":{"rendered":"Qu&rsquo;est-ce que l&rsquo;interaction du rayonnement gamma avec la mati\u00e8re &#8211; D\u00e9finition"},"content":{"rendered":"<div class=\"su-quote su-quote-style-default\">\n<div class=\"su-quote-inner su-u-clearfix su-u-trim\">Bien qu&rsquo;un grand nombre d&rsquo;interactions possibles du rayonnement gamma avec la mati\u00e8re soient connues, il existe trois m\u00e9canismes d&rsquo;interaction cl\u00e9s avec la mati\u00e8re.\u00a0Dosim\u00e9trie des rayonnements<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"su-divider su-divider-style-dotted\"><\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<h2>Description du rayonnement gamma<\/h2>\n<p><a title=\"Rayons gamma \/ rayonnement gamma\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/fundamental-particles\/photon\/gamma-ray\/\"><strong>Les rayons gamma<\/strong><\/a>\u00a0, \u00e9galement connus sous le nom de<strong>\u00a0rayonnement gamma<\/strong>\u00a0, se r\u00e9f\u00e8rent au rayonnement \u00e9lectromagn\u00e9tique (pas de masse au repos, pas de charge) d&rsquo;une tr\u00e8s haute \u00e9nergie.\u00a0Les rayons gamma sont des<a title=\"Photon - Particule fondamentale\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/fundamental-particles\/photon\/\">\u00a0photons de<\/a>\u00a0haute \u00e9nergieavec des longueurs d&rsquo;onde tr\u00e8s courtes et donc des fr\u00e9quences tr\u00e8s \u00e9lev\u00e9es.\u00a0Comme les rayons gamma ne sont en substance que des photons de tr\u00e8s haute \u00e9nergie, ce sont des mati\u00e8res tr\u00e8s p\u00e9n\u00e9trantes et donc biologiquement dangereuses.\u00a0Les rayons gamma peuvent parcourir des milliers de pieds dans l&rsquo;air et peuvent facilement traverser le corps humain.\u00a0<strong>Les rayons gamma<\/strong>\u00a0sont \u00e9mis par<a title=\"Stabilit\u00e9 nucl\u00e9aire\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/nuclear-stability\/\">\u00a0des noyaux instables<\/a>\u00a0lors de leur transition d&rsquo;un \u00e9tat de haute \u00e9nergie \u00e0 un \u00e9tat inf\u00e9rieur appel\u00e9 d\u00e9croissance gamma.\u00a0Dans la plupart des sources de laboratoire pratiques, les \u00e9tats nucl\u00e9aires excit\u00e9s sont cr\u00e9\u00e9s lors de la d\u00e9sint\u00e9gration d&rsquo;un radionucl\u00e9ide parent, donc une d\u00e9sint\u00e9gration gamma g\u00e9n\u00e9ralement<strong>accompagne d&rsquo;autres\u00a0<a title=\"Formes de rayonnement ionisant\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/radiation\/forms-ionizing-radiation\/\">formes de d\u00e9sint\u00e9gration<\/a><\/strong>\u00a0, comme la\u00a0<strong><a title=\"Forms of Ionizing Radiation\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/radiation\/forms-ionizing-radiation\/\">d\u00e9sint\u00e9gration<\/a><\/strong>\u00a0alpha ou b\u00eata. Le rayonnement et les rayons gamma sont tout autour de nous.\u00a0Dans, autour et au-dessus du monde dans lequel nous vivons. C&rsquo;est une partie de notre monde naturel qui est ici depuis la naissance de notre plan\u00e8te.\u00a0<strong>Les sources naturelles de rayons gamma<\/strong>\u00a0sur Terre sont, entre autres, les rayons gamma des radionucl\u00e9ides naturels, en particulier le potassium-40.\u00a0Le potassium-40 est un isotope radioactif du potassium qui a une tr\u00e8s longue demi-vie de 1,251 \u00d7 10\u00a0<sup>9<\/sup>\u00a0ans (comparable \u00e0 l&rsquo;\u00e2ge de la Terre).\u00a0Cet isotope peut \u00eatre trouv\u00e9 dans le sol, l&rsquo;eau aussi dans la viande et les bananes.\u00a0Ce n&rsquo;est pas le seul exemple de source naturelle de rayons gamma.<\/p>\n<p>Voir aussi:\u00a0<a title=\"D\u00e9couverte des rayons gamma \/ rayonnement\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/fundamental-particles\/photon\/gamma-ray\/discovery-gamma-rays\/\">D\u00e9couverte des rayons gamma<\/a><\/p>\n<figure id=\"attachment_11840\" class=\"wp-caption alignright\" aria-describedby=\"caption-attachment-11840\"><a href=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Barium-137-radionuclide.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-medium wp-image-11840 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Barium-137-radionuclide-300x300.png\" alt=\"Le baryum-137m est un produit d'un produit de fission commun - le c\u00e9sium - 137. Le rayon gamma principal du baryum-137m est le photon 661keV.\" width=\"300\" height=\"300\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Barium-137-radionuclide-300x300.png\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-11840\" class=\"wp-caption-text\">Le baryum-137m est un produit d&rsquo;un produit de fission commun &#8211; le c\u00e9sium &#8211; 137. Le rayon gamma principal du baryum-137m est le photon 661keV.<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<h2>Caract\u00e9ristiques des rayons gamma \/ rayonnement<\/h2>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<p><strong><span>Les principales caract\u00e9ristiques des\u00a0<\/span><a title=\"Rayons gamma \/ rayonnement gamma\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/fundamental-particles\/photon\/gamma-ray\/\"><span>rayons gamma<\/span><\/a><\/strong><span>\u00a0sont r\u00e9sum\u00e9es en quelques points:<\/span><\/p>\n<ul>\n<li><span>Les rayons gamma sont\u00a0<\/span><strong><span>des photons de haute \u00e9nergie<\/span><\/strong><span>\u00a0(environ 10 000 fois plus d&rsquo;\u00e9nergie que les photons visibles), les m\u00eames\u00a0<\/span><a title=\"Photon - Particule fondamentale\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/fundamental-particles\/photon\/\"><span>photons<\/span><\/a><span>\u00a0que les photons formant la gamme visible du spectre \u00e9lectromagn\u00e9tique &#8211; la lumi\u00e8re.<\/span><\/li>\n<li><span>Les photons (rayons gamma et rayons X) peuvent ioniser les atomes directement (bien qu&rsquo;ils soient \u00e9lectriquement neutres) par l&rsquo;effet photo\u00e9lectrique et l&rsquo;effet Compton, mais l&rsquo;ionisation secondaire (indirecte) est beaucoup plus importante.<\/span><\/li>\n<li><span>Les rayons gamma ionisent la mati\u00e8re principalement par\u00a0<\/span><strong><span>ionisation indirecte<\/span><\/strong><span>\u00a0.<\/span><\/li>\n<li><span>Bien qu&rsquo;un grand nombre d&rsquo;interactions possibles soient connues, il existe trois m\u00e9canismes d&rsquo;interaction cl\u00e9s avec la mati\u00e8re.<\/span>\n<ul>\n<li><a title=\"Effet photo\u00e9lectrique\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/interaction-radiation-matter\/interaction-gamma-radiation-matter\/photoelectric-effect\/\"><strong><span>Effet photo\u00e9lectrique<\/span><\/strong><\/a><\/li>\n<li><a title=\"Diffusion de Compton\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/interaction-radiation-matter\/interaction-gamma-radiation-matter\/compton-scattering\/\"><strong><span>Diffusion de Compton<\/span><\/strong><\/a><\/li>\n<li><a title=\"Production de paires positrons-\u00e9lectrons\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/interaction-radiation-matter\/interaction-gamma-radiation-matter\/pair-production\/\"><strong><span>Production de paires<\/span><\/strong><\/a><\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<li><span>Les rayons gamma voyagent\u00a0<\/span><strong><span>\u00e0 la vitesse de la lumi\u00e8re<\/span><\/strong><span>\u00a0et ils peuvent parcourir des milliers de m\u00e8tres dans l&rsquo;air avant de d\u00e9penser leur \u00e9nergie.<\/span><\/li>\n<li><span>Le rayonnement gamma \u00e9tant une mati\u00e8re tr\u00e8s p\u00e9n\u00e9trante, il doit \u00eatre prot\u00e9g\u00e9 par des mat\u00e9riaux tr\u00e8s denses, tels que le plomb ou l&rsquo;uranium.<\/span><\/li>\n<li><span>La distinction entre les rayons X et les rayons gamma n&rsquo;est pas si simple et a chang\u00e9 au cours des derni\u00e8res d\u00e9cennies.\u00a0Selon la d\u00e9finition actuellement valable, les rayons X sont \u00e9mis par des \u00e9lectrons \u00e0 l&rsquo;ext\u00e9rieur du noyau, tandis que\u00a0<\/span><strong><span>les rayons gamma sont \u00e9mis par le noyau<\/span><\/strong><span>\u00a0.<\/span><\/li>\n<li><span>Les rayons gamma\u00a0<\/span><strong><span>accompagnent<\/span><\/strong><span>\u00a0fr\u00e9quemment\u00a0<strong>l&rsquo;\u00e9mission<\/strong>\u00a0de\u00a0<a title=\"Particule b\u00eata\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/fundamental-particles\/beta-particle\/\">rayonnement\u00a0<\/a><\/span><a title=\"Particule alpha\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/fundamental-particles\/alpha-particle\/\"><span>alpha<\/span><\/a><span>\u00a0et\u00a0<\/span><a title=\"Particule b\u00eata\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/fundamental-particles\/beta-particle\/\"><span>b\u00eata<\/span><\/a><span>\u00a0.<\/span><\/li>\n<\/ul>\n<div class=\"su-accordion su-u-trim\">\n<div class=\"su-spoiler su-spoiler-style-default su-spoiler-icon-plus su-spoiler-closed\"><\/div>\n<\/div>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<figure id=\"attachment_11707\" class=\"wp-caption aligncenter\" aria-describedby=\"caption-attachment-11707\"><a href=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/cloud-chamber-2.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-medium wp-image-11707 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/cloud-chamber-2-300x167.png\" alt=\"Comparaison de particules dans une chambre nuageuse.  Source: wikipedia.org\" width=\"300\" height=\"167\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/cloud-chamber-2-300x167.png\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-11707\" class=\"wp-caption-text\"><span>Comparaison de particules dans une chambre nuageuse.\u00a0Source: wikipedia.org<\/span><\/figcaption><\/figure>\n<div class=\"su-divider su-divider-style-dotted\"><\/div>\n<figure id=\"attachment_11684\" class=\"wp-caption aligncenter\" aria-describedby=\"caption-attachment-11684\"><a href=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/total_photon_attenuation.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-medium wp-image-11684 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/total_photon_attenuation-300x217.png\" alt=\"Coefficients d'att\u00e9nuation.\" width=\"300\" height=\"217\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/total_photon_attenuation-300x217.png\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-11684\" class=\"wp-caption-text\"><span>Sections efficaces totales de photons.<\/span><br \/>\n<span>Source: Wikimedia Commons<\/span><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<h2><span>Effet photo\u00e9lectrique<\/span><\/h2>\n<ul>\n<li><span>L&rsquo;effet photo\u00e9lectrique domine\u00a0<\/span><strong><span>aux basses \u00e9nergies des rayons gamma<\/span><\/strong><span>\u00a0.<\/span><\/li>\n<li><span>L&rsquo;effet photo\u00e9lectrique conduit \u00e0\u00a0<\/span><strong><span>l&rsquo;\u00e9mission de photo\u00e9lectrons<\/span><\/strong><span>\u00a0de la mati\u00e8re lorsque la lumi\u00e8re (\u00a0<\/span><a title=\"Photon - Particule fondamentale\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/fundamental-particles\/photon\/\"><span>photons<\/span><\/a><span>\u00a0) brille sur eux.<\/span><\/li>\n<li><span>L&rsquo;\u00e9nergie maximale qu&rsquo;un \u00e9lectron peut recevoir dans n&rsquo;importe quelle interaction est\u00a0<\/span><strong><i><span>h\u03bd<\/span><\/i><span>\u00a0.<\/span><\/strong><\/li>\n<li><span>Les \u00e9lectrons ne sont \u00e9mis par l&rsquo;effet photo\u00e9lectrique que si le photon atteint ou d\u00e9passe\u00a0<\/span><strong><span>une \u00e9nergie seuil<\/span><\/strong><span>\u00a0.<\/span><\/li>\n<li><span>Un \u00e9lectron libre (provenant par exemple d&rsquo;un nuage atomique) ne peut pas absorber la totalit\u00e9 de l&rsquo;\u00e9nergie du photon incident.\u00a0Ceci est le r\u00e9sultat de la n\u00e9cessit\u00e9 de conserver \u00e0 la fois l&rsquo;\u00e9lan et l&rsquo;\u00e9nergie.<\/span><\/li>\n<li><span>La section efficace pour l&rsquo;\u00e9mission de n = 1 (K-shell) photo\u00e9lectrons est plus \u00e9lev\u00e9e que celle de n = 2 (L-shell) photo\u00e9lectrons.\u00a0Ceci est le r\u00e9sultat de la n\u00e9cessit\u00e9 de conserver l&rsquo;\u00e9lan et l&rsquo;\u00e9nergie.<\/span><\/li>\n<\/ul>\n<p><span>Voir aussi:\u00a0<\/span><a title=\"Albert Einstein et l'effet photo\u00e9lectrique\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/interaction-radiation-matter\/interaction-gamma-radiation-matter\/photoelectric-effect\/albert-einstein-photoelectric-effect\/\"><span>Albert Einstein et l&rsquo;effet photo\u00e9lectrique<\/span><\/a><\/p>\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<h2><span>D\u00e9finition de l&rsquo;effet photo\u00e9lectrique<\/span><\/h2>\n<p><span>Dans l&rsquo;effet photo\u00e9lectrique, un photon subit une interaction avec un \u00e9lectron qui est li\u00e9 dans un atome.\u00a0Dans cette interaction, le photon incident dispara\u00eet compl\u00e8tement et un photo\u00e9lectron \u00e9nerg\u00e9tique est \u00e9ject\u00e9 par l&rsquo;atome de l&rsquo;un\u00a0<\/span><strong><span>de ses coques li\u00e9es<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0L&rsquo;\u00e9nergie cin\u00e9tique du photo\u00e9lectron \u00e9ject\u00e9 (E\u00a0<\/span><sub><span>e<\/span><\/sub><span>\u00a0) est \u00e9gale \u00e0 l&rsquo;\u00e9nergie photonique incidente (h\u03bd) moins l&rsquo;\u00a0<\/span><a title=\"\u00c9nergie de liaison\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/binding-energy\/\"><span>\u00e9nergie<\/span><\/a><span>\u00a0de\u00a0<a title=\"\u00c9nergie de liaison\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/binding-energy\/\">liaison<\/a>\u00a0du photo\u00e9lectron dans sa coquille d&rsquo;origine (E\u00a0<\/span><sub><span>b<\/span><\/sub><span>\u00a0).<\/span><\/p>\n<p><strong><span>E\u00a0<\/span><sub><span>e<\/span><\/sub><span>\u00a0= h\u03bd-E\u00a0<\/span><sub><span>b<\/span><\/sub><\/strong><\/p>\n<p><span>Par cons\u00e9quent, les photo\u00e9lectrons ne sont \u00e9mis par l&rsquo;effet photo\u00e9lectrique que si le photon atteint ou d\u00e9passe\u00a0<\/span><strong><span>une \u00e9nergie de seuil<\/span><\/strong><span>\u00a0&#8211; l&rsquo;\u00e9nergie de liaison de l&rsquo;\u00e9lectron &#8211;\u00a0<\/span><strong><span>la fonction<\/span><\/strong><span>\u00a0de\u00a0<strong>travail<\/strong>\u00a0du mat\u00e9riau.\u00a0Pour les rayons gamma avec des \u00e9nergies de plus de centaines de keV, le photo\u00e9lectron emporte la majorit\u00e9 de l&rsquo;\u00e9nergie photonique incidente &#8211; h\u03bd.<\/span><\/p>\n<p><span>Suite \u00e0 une interaction photo\u00e9lectrique, un atome d&rsquo;absorbeur ionis\u00e9 est cr\u00e9\u00e9 avec\u00a0<\/span><strong><span>une vacance dans l&rsquo;un de ses coques li\u00e9es<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Cette vacance sera rapidement combl\u00e9e par un \u00e9lectron d&rsquo;une coquille avec une \u00e9nergie de liaison plus faible (autres coquilles) ou par la capture d&rsquo;un \u00e9lectron libre du mat\u00e9riau.\u00a0Le r\u00e9arrangement des \u00e9lectrons des autres coquilles cr\u00e9e une autre vacance, qui, \u00e0 son tour, est remplie par un \u00e9lectron d&rsquo;une coquille d&rsquo;\u00e9nergie de liaison encore plus faible.\u00a0Par cons\u00e9quent, une cascade de\u00a0<\/span><strong><span>rayons X<\/span><\/strong><span>\u00a0plus\u00a0<strong>caract\u00e9ristiques<\/strong>\u00a0peut \u00e9galement \u00eatre g\u00e9n\u00e9r\u00e9e.\u00a0La probabilit\u00e9 d&rsquo;\u00e9mission caract\u00e9ristique de rayons X diminue \u00e0 mesure que le num\u00e9ro atomique de l&rsquo;absorbeur diminue.\u00a0Parfois, l&rsquo;\u00e9mission d&rsquo;un \u00e9lectron Auger se produit.<\/span><\/p>\n<figure id=\"attachment_11855\" class=\"wp-caption aligncenter\" aria-describedby=\"caption-attachment-11855\"><a href=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Photoelectric-Effect-Potassium.jpg\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-medium wp-image-11855 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Photoelectric-Effect-Potassium-300x169.jpg\" alt=\"Effet photo\u00e9lectrique avec photons du spectre visible sur plaque de potassium - \u00e9nergie de seuil - 2eV\" width=\"300\" height=\"169\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Photoelectric-Effect-Potassium-300x169.jpg\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-11855\" class=\"wp-caption-text\"><span>Effet photo\u00e9lectrique avec photons du spectre visible sur plaque de potassium &#8211; \u00e9nergie de seuil &#8211; 2eV<\/span><\/figcaption><\/figure>\n<div class=\"su-divider su-divider-style-dotted\"><\/div>\n<figure id=\"attachment_11817\" class=\"wp-caption aligncenter\" aria-describedby=\"caption-attachment-11817\"><a href=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Photoelectric_effect_2.jpg\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-medium wp-image-11817 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Photoelectric_effect_2-300x170.jpg\" alt=\"Absorption gamma par un atome.  Source: laradioactivite.com\/\" width=\"300\" height=\"170\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Photoelectric_effect_2-300x170.jpg\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-11817\" class=\"wp-caption-text\"><span>Absorption gamma par un atome.<\/span><br \/>\n<span>Source: laradioactivite.com\/<\/span><\/figcaption><\/figure>\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<h2><span>Coupes transversales de l&rsquo;effet photo\u00e9lectrique<\/span><\/h2>\n<p><strong><span>Aux petites valeurs de l&rsquo;\u00e9nergie des rayons gamma, l&rsquo;effet photo\u00e9lectrique domine<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Le m\u00e9canisme est \u00e9galement am\u00e9lior\u00e9 pour les mat\u00e9riaux de num\u00e9ro atomique Z \u00e9lev\u00e9. Il n&rsquo;est pas simple de d\u00e9river l&rsquo;expression analytique de la probabilit\u00e9 d&rsquo;absorption photo\u00e9lectrique des rayons gamma par atome sur toutes les gammes d&rsquo;\u00e9nergies de rayons gamma.\u00a0La probabilit\u00e9 d&rsquo;absorption photo\u00e9lectrique par unit\u00e9 de masse est approximativement proportionnelle \u00e0:<\/span><\/p>\n<p><strong><span>\u03c4\u00a0<\/span><sub><span>(photo\u00e9lectrique)<\/span><\/sub><span>\u00a0= constante x Z\u00a0<\/span><sup><span>N<\/span><\/sup><span>\u00a0\/ E\u00a0<\/span><sup><span>3,5<\/span><\/sup><\/strong><\/p>\n<p><span>o\u00f9\u00a0<\/span><strong><span>Z<\/span><\/strong><span>\u00a0est le num\u00e9ro atomique, l&rsquo;exposant\u00a0<\/span><strong><span>n<\/span><\/strong><span>\u00a0varie entre 4 et 5.\u00a0<\/span><strong><span>E<\/span><\/strong><span>\u00a0est l&rsquo;\u00e9nergie du photon incident.\u00a0La proportionnalit\u00e9 aux puissances sup\u00e9rieures du nombre atomique Z est la principale raison de l&rsquo;utilisation de mat\u00e9riaux \u00e0 haute teneur en Z, tels que le plomb ou l&rsquo;uranium appauvri dans les \u00e9crans de rayons gamma.<\/span><\/p>\n<p><span>Bien que la probabilit\u00e9 de l&rsquo;absorption photo\u00e9lectrique du photon gamma diminue, en g\u00e9n\u00e9ral, avec l&rsquo;augmentation de l&rsquo;\u00e9nergie photonique, il y a de\u00a0<\/span><strong><span>fortes discontinuit\u00e9s<\/span><\/strong><span>\u00a0dans la courbe de section transversale.\u00a0Celles-ci sont appel\u00e9es\u00a0<\/span><strong><span>\u00abbords d&rsquo;absoption\u00bb<\/span><\/strong><span>et ils correspondent aux \u00e9nergies de liaison des \u00e9lectrons des coquilles li\u00e9es \u00e0 l&rsquo;atome.\u00a0Pour les photons avec l&rsquo;\u00e9nergie juste au-dessus du bord, l&rsquo;\u00e9nergie des photons est juste suffisante pour subir l&rsquo;interaction photo\u00e9lectrique avec l&rsquo;\u00e9lectron de la coque li\u00e9e, disons K-shell.\u00a0La probabilit\u00e9 d&rsquo;une telle interaction est juste au-dessus de ce bord bien sup\u00e9rieure \u00e0 celle des photons d&rsquo;\u00e9nergie l\u00e9g\u00e8rement en dessous de ce bord.\u00a0Pour les photons gamma en dessous de ce bord, l&rsquo;interaction avec l&rsquo;\u00e9lectron de la coquille K est \u00e9nerg\u00e9tiquement impossible et donc la probabilit\u00e9 chute brusquement.\u00a0Ces ar\u00eates se produisent \u00e9galement aux \u00e9nergies de liaison des \u00e9lectrons d&rsquo;autres coquilles (L, M, N\u2026 ..).<\/span><\/p>\n<figure id=\"attachment_11683\" class=\"wp-caption aligncenter\" aria-describedby=\"caption-attachment-11683\"><a href=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/photoelectric_effect.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-medium wp-image-11683 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/photoelectric_effect-300x214.png\" alt=\"Coupe transversale de l'effet photo\u00e9lectrique.\" width=\"300\" height=\"214\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/photoelectric_effect-300x214.png\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-11683\" class=\"wp-caption-text\"><span>Coupe transversale de l&rsquo;effet photo\u00e9lectrique.<\/span><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<h2><span>Diffusion de Compton<\/span><\/h2>\n<h2><span>Caract\u00e9ristiques cl\u00e9s de la diffusion Compton<\/span><\/h2>\n<ul>\n<li><span>La diffusion de Compton domine\u00a0<\/span><strong><span>aux \u00e9nergies interm\u00e9diaires.<\/span><\/strong><\/li>\n<li><span>C&rsquo;est la diffusion des photons\u00a0<\/span><strong><span>par les \u00e9lectrons atomiques \u00a0<\/span><\/strong><\/li>\n<li><span>Les photons subissent un d\u00e9calage de longueur d&rsquo;onde appel\u00e9\u00a0<\/span><strong><span>d\u00e9calage Compton.<\/span><\/strong><\/li>\n<li><span>L&rsquo;\u00e9nergie transf\u00e9r\u00e9e \u00e0 l&rsquo;\u00e9lectron de recul peut\u00a0<\/span><strong><span>varier de z\u00e9ro \u00e0 une grande partie<\/span><\/strong><span>\u00a0de l&rsquo;\u00e9nergie incidente des rayons gamma<\/span><\/li>\n<\/ul>\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<h2><span>D\u00e9finition de la diffusion Compton<\/span><\/h2>\n<p><span>La diffusion Compton est la diffusion in\u00e9lastique ou non classique d&rsquo;un photon (qui peut \u00eatre un\u00a0<\/span><a title=\"Photon - Particule fondamentale\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/fundamental-particles\/photon\/\"><span>photon de<\/span><\/a><span>\u00a0rayons X ou gamma\u00a0) par une particule charg\u00e9e, g\u00e9n\u00e9ralement un \u00e9lectron.\u00a0Dans la diffusion Compton, le photon gamma incident est d\u00e9vi\u00e9 d&rsquo;un angle \u0398 par rapport \u00e0 sa direction d&rsquo;origine.\u00a0Cette d\u00e9viation entra\u00eene une diminution de l&rsquo;\u00e9nergie (diminution de la fr\u00e9quence des photons) du photon et est appel\u00e9e\u00a0<\/span><strong><span>effet Compton<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Le photon transf\u00e8re une partie de son \u00e9nergie \u00e0\u00a0<\/span><strong><span>l&rsquo;\u00e9lectron de recul<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0L&rsquo;\u00e9nergie transf\u00e9r\u00e9e \u00e0 l&rsquo;\u00e9lectron de recul peut varier de z\u00e9ro \u00e0 une grande partie de l&rsquo;\u00e9nergie incidente des rayons gamma, car tous les angles de diffusion sont possibles.\u00a0La diffusion Compton a \u00e9t\u00e9 observ\u00e9e par\u00a0<\/span><strong><span>AHCompton en 1923<\/span><\/strong><span>\u00e0 l&rsquo;Universit\u00e9 de Washington \u00e0 St. Louis.\u00a0Compton a remport\u00e9\u00a0<\/span><strong><span>le prix Nobel de physique en 1927<\/span><\/strong><span>\u00a0pour cette nouvelle compr\u00e9hension de la nature des particules des photons.<\/span><\/p>\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<h2><span>Formule de diffusion Compton<\/span><\/h2>\n<p><span>La formule Compton a \u00e9t\u00e9 publi\u00e9e en 1923 dans la Physical Review.\u00a0Compton a expliqu\u00e9 que le d\u00e9placement des rayons X est provoqu\u00e9 par une impulsion de type particules de photons.\u00a0La formule de diffusion Compton est la relation math\u00e9matique entre le d\u00e9calage de la longueur d&rsquo;onde et l&rsquo;angle de diffusion des rayons X.\u00a0Dans le cas de la diffusion Compton, le photon de fr\u00e9quence\u00a0<\/span><i><span>f<\/span><\/i><span>\u00a0entre en collision avec un \u00e9lectron au repos.\u00a0Lors de la collision, le photon rebondit sur l&rsquo;\u00e9lectron, abandonnant une partie de son \u00e9nergie initiale (donn\u00e9e par la formule de Planck E = hf), tandis que l&rsquo;\u00e9lectron prend de l&rsquo;\u00e9lan (masse x vitesse), le\u00a0<\/span><strong><span>photon ne peut pas r\u00e9duire sa vitesse<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0En raison de la loi de conservation de la quantit\u00e9 de mouvement, le photon doit r\u00e9duire sa quantit\u00e9 de mouvement donn\u00e9e par:<\/span><\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Photon-momentum-formula.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-full wp-image-11869 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Photon-momentum-formula.png\" alt=\"En raison de la loi de conservation de la quantit\u00e9 de mouvement, le photon doit r\u00e9duire sa quantit\u00e9 de mouvement donn\u00e9e par cette formule.\" width=\"177\" height=\"59\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Photon-momentum-formula.png\" \/><\/a><\/p>\n<p><span>La diminution de la quantit\u00e9 de mouvement des photons doit donc se traduire par une\u00a0<\/span><strong><span>diminution de la fr\u00e9quence<\/span><\/strong><span>\u00a0(augmentation de la longueur d&rsquo;onde \u0394\u00a0<\/span><b><span>\u03bb = \u03bb &lsquo;- \u03bb<\/span><\/b><span>\u00a0).\u00a0Le d\u00e9calage de la longueur d&rsquo;onde augmente avec l&rsquo;angle de diffusion selon\u00a0<\/span><strong><span>la formule de Compton<\/span><\/strong><span>\u00a0:<\/span><\/p>\n<p><strong><a href=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Compton-Scattering-Formula.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-full wp-image-11870 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Compton-Scattering-Formula.png\" alt=\"Le d\u00e9calage de la longueur d'onde augmente avec l'angle de diffusion selon la formule de Compton\" width=\"236\" height=\"64\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Compton-Scattering-Formula.png\" \/><\/a><\/strong><\/p>\n<figure id=\"attachment_11831\" class=\"wp-caption alignright\" aria-describedby=\"caption-attachment-11831\"><img src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/compton-scattering.gif\" alt=\"Diffusion de Compton\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-11831\" class=\"wp-caption-text\"><span>En diffusion Compton, le photon gamma incident est d\u00e9vi\u00e9 d&rsquo;un angle \u0398 par rapport \u00e0 sa direction d&rsquo;origine.\u00a0Cette d\u00e9viation entra\u00eene une diminution de l&rsquo;\u00e9nergie (diminution de la fr\u00e9quence des photons) du photon et est appel\u00e9e effet Compton.<\/span><br \/>\n<span>Source: hyperphysics.phy-astr.gsu.edu<\/span><\/figcaption><\/figure>\n<p><span>o\u00f9<\/span><\/p>\n<p><b><span>\u03bb<\/span><\/b><span>\u00a0est la longueur d&rsquo;onde initiale du photon<\/span><\/p>\n<p><b><span>\u03bb &lsquo;<\/span><\/b><span>\u00a0est la longueur d&rsquo;onde apr\u00e8s diffusion,<\/span><\/p>\n<p><b><span>h<\/span><\/b><span>\u00a0est la constante de Planck = 6,626 x 10\u00a0<\/span><sup><span>-34<\/span><\/sup><span>\u00a0Js<\/span><\/p>\n<p><b><span>m\u00a0<\/span><\/b><b><sub><span>e<\/span><\/sub><\/b><span>\u00a0est la masse au repos des \u00e9lectrons (0,511 MeV)<\/span><\/p>\n<p><b><span>c<\/span><\/b><span>\u00a0est la vitesse de la lumi\u00e8re<\/span><\/p>\n<p><b><span>\u0398<\/span><\/b><span>\u00a0est l&rsquo;angle de diffusion.<\/span><\/p>\n<p><span>La variation minimale de longueur d&rsquo;onde (\u00a0<\/span><i><span>\u03bb \u2032<\/span><\/i><span>\u00a0&#8211;\u00a0<\/span><i><span>\u03bb<\/span><\/i><span>\u00a0) pour le photon se produit lorsque \u0398 = 0 \u00b0 (cos (\u0398) = 1) et est au moins nulle.\u00a0Le changement maximal de longueur d&rsquo;onde (\u00a0<\/span><i><span>\u03bb \u2032<\/span><\/i><span>\u00a0&#8211;\u00a0<\/span><i><span>\u03bb<\/span><\/i><span>\u00a0) pour le photon se produit lorsque \u0398 = 180 \u00b0 (cos (\u0398) = &#8211; 1).\u00a0Dans ce cas, le photon transf\u00e8re \u00e0 l&rsquo;\u00e9lectron autant de mouvement que possible.Le changement maximal de longueur d&rsquo;onde peut \u00eatre d\u00e9riv\u00e9 de la formule de Compton:<\/span><\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Compton-length.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-full wp-image-11867 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Compton-length.png\" alt=\"Le changement maximal de longueur d'onde peut \u00eatre d\u00e9riv\u00e9 de la formule de Compton.  Longueur Compton\" width=\"561\" height=\"78\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Compton-length.png\" \/><\/a><\/p>\n<p><span>La quantit\u00e9 h \/ m\u00a0<\/span><sub><span>e<\/span><\/sub><span>\u00a0c est appel\u00e9e\u00a0<\/span><strong><span>longueur<\/span><\/strong><span>\u00a0d&rsquo;\u00a0<strong>onde Compton<\/strong>\u00a0de l&rsquo;\u00e9lectron et est \u00e9gale \u00e0\u00a0<\/span><strong><span>2,43 \u00d7 10\u00a0<\/span><sup><span>\u221212<\/span><\/sup><span>\u00a0m<\/span><\/strong><span>\u00a0.<\/span><\/p>\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<h2><span>Diffusion Compton &#8211; Coupes transversales<\/span><\/h2>\n<p><span>La probabilit\u00e9 de diffusion Compton par interaction avec un atome augmente lin\u00e9airement avec le num\u00e9ro atomique Z, car elle d\u00e9pend du nombre d&rsquo;\u00e9lectrons disponibles pour la diffusion dans l&rsquo;atome cible.\u00a0<\/span><strong><span>La distribution angulaire<\/span><\/strong><span>\u00a0des photons diffus\u00e9s \u00e0 partir d&rsquo;un seul \u00e9lectron libre est d\u00e9crite par\u00a0<\/span><strong><span>la formule de Klein-Nishina<\/span><\/strong><span>\u00a0:<\/span><\/p>\n<p><strong><a href=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Klein-Nishina-Formula.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-full wp-image-11868 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Klein-Nishina-Formula.png\" alt=\"La distribution angulaire des photons diffus\u00e9s \u00e0 partir d'un seul \u00e9lectron libre est d\u00e9crite par la formule de Klein-Nishina\" width=\"547\" height=\"85\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Klein-Nishina-Formula.png\" \/><\/a><\/strong><\/p>\n<p><span>o\u00f9 \u03b5 = E\u00a0<\/span><sub><span>0<\/span><\/sub><span>\u00a0\/ m\u00a0<\/span><sub><span>e<\/span><\/sub><span>\u00a0c\u00a0<\/span><sup><span>2<\/span><\/sup><span>\u00a0et r\u00a0<\/span><sub><span>0<\/span><\/sub><span>\u00a0est le \u00abrayon classique de l&rsquo;\u00e9lectron\u00bb \u00e9gal \u00e0 environ 2,8 x 10\u00a0<\/span><sup><span>-13<\/span><\/sup><span>\u00a0cm.\u00a0La formule donne la probabilit\u00e9 de diffuser un photon dans l&rsquo;\u00e9l\u00e9ment d&rsquo;angle solide d\u03a9 = 2\u03c0 sin \u0398 d\u0398 lorsque l&rsquo;\u00e9nergie incidente est E\u00a0<\/span><sub><span>0<\/span><\/sub><span>\u00a0.<\/span><\/p>\n<figure id=\"attachment_11828\" class=\"wp-caption aligncenter\" aria-describedby=\"caption-attachment-11828\"><a href=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Compton-scattering-experiment.gif\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-full wp-image-11828 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Compton-scattering-experiment.gif\" alt=\"Exp\u00e9rience de diffusion Compton\" width=\"417\" height=\"544\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Compton-scattering-experiment.gif\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-11828\" class=\"wp-caption-text\"><span>Le changement de longueur d&rsquo;onde dans une telle diffusion ne d\u00e9pend que de l&rsquo;angle de diffusion pour une particule cible donn\u00e9e.<\/span><br \/>\n<span>Source: hyperphysics.phy-astr.gsu.edu\/<\/span><\/figcaption><\/figure>\n<figure id=\"attachment_11686\" class=\"wp-caption aligncenter\" aria-describedby=\"caption-attachment-11686\"><a href=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Compton-scattering.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-medium wp-image-11686 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Compton-scattering-300x213.png\" alt=\"diffusion de compton\" width=\"300\" height=\"213\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Compton-scattering-300x213.png\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-11686\" class=\"wp-caption-text\"><span>Coupe transversale de la diffusion de photons par les \u00e9lectrons atomiques.<\/span><\/figcaption><\/figure>\n<figure id=\"attachment_11827\" class=\"wp-caption aligncenter\" aria-describedby=\"caption-attachment-11827\"><a href=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Compton_angle_distribution.jpg\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-medium wp-image-11827 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Compton_angle_distribution-300x209.jpg\" alt=\"Diffusion Compton - Distribution angulaire\" width=\"300\" height=\"209\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Compton_angle_distribution-300x209.jpg\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-11827\" class=\"wp-caption-text\"><span>Energies d&rsquo;un photon \u00e0 500 keV et d&rsquo;un \u00e9lectron apr\u00e8s diffusion Compton.<\/span><br \/>\n<span>Source: wikipedia.org<\/span><\/figcaption><\/figure>\n<div class=\"su-divider su-divider-style-dotted\"><\/div>\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<h2><span>Compton Edge<\/span><\/h2>\n<p><span>En spectrophotom\u00e9trie,\u00a0<\/span><strong><span>le bord Compton<\/span><\/strong><span>\u00a0est une caract\u00e9ristique du spectrographe qui r\u00e9sulte de la diffusion Compton dans le scintillateur ou le d\u00e9tecteur.\u00a0Cette caract\u00e9ristique est due aux photons qui subissent une diffusion Compton avec un angle de diffusion de 180 \u00b0 puis s&rsquo;\u00e9chappent du d\u00e9tecteur.\u00a0Lorsqu&rsquo;un rayon gamma se dissipe du d\u00e9tecteur et s&rsquo;\u00e9chappe, seule une fraction de son \u00e9nergie initiale peut \u00eatre d\u00e9pos\u00e9e dans la couche sensible du d\u00e9tecteur.\u00a0Cela d\u00e9pend de l&rsquo;angle de diffusion du photon, de la quantit\u00e9 d&rsquo;\u00e9nergie qui sera d\u00e9pos\u00e9e dans le d\u00e9tecteur.\u00a0Cela conduit \u00e0 un spectre d&rsquo;\u00e9nergies.\u00a0L&rsquo;\u00e9nergie du bord Compton correspond au photon r\u00e9trodiffus\u00e9 complet\u00a0<\/span><strong><span>.<\/span><\/strong><\/p>\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<h2><span>Diffusion Compton inverse<\/span><\/h2>\n<p><strong><span>La diffusion inverse de Compton<\/span><\/strong><span>\u00a0est la diffusion de photons de basse \u00e9nergie aux hautes \u00e9nergies par des \u00e9lectrons relativistes.\u00a0Les \u00e9lectrons relativistes peuvent augmenter l&rsquo;\u00e9nergie des photons de basse \u00e9nergie d&rsquo;une quantit\u00e9 potentiellement \u00e9norme (m\u00eame des rayons gamma peuvent \u00eatre produits).\u00a0Ce ph\u00e9nom\u00e8ne est tr\u00e8s important en astrophysique.<\/span><\/p>\n<figure id=\"attachment_11833\" class=\"wp-caption aligncenter\" aria-describedby=\"caption-attachment-11833\"><a href=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Compton-edge.gif\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-medium wp-image-11833 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Compton-edge-300x245.gif\" alt=\"Bord Compton de 60Co sur le spectrom\u00e8tre gamma Na (Tl).\" width=\"300\" height=\"245\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Compton-edge-300x245.gif\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-11833\" class=\"wp-caption-text\"><span>Bord Compton de 60Co sur le spectrom\u00e8tre gamma Na (Tl).<\/span><\/figcaption><\/figure>\n<div class=\"su-divider su-divider-style-dotted\"><\/div>\n<figure id=\"attachment_11834\" class=\"wp-caption aligncenter\" aria-describedby=\"caption-attachment-11834\"><a href=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Inverse-Compton-scattering.gif\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-medium wp-image-11834 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/positron-annihilation-300x165.png\" alt=\"Diffusion inverse de Compton\" width=\"238\" height=\"300\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/positron-annihilation-300x165.png\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-11834\" class=\"wp-caption-text\"><span>source: venables.asu.edu<\/span><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<h2><span>Production de paires positrons-\u00e9lectrons<\/span><\/h2>\n<p><span>En g\u00e9n\u00e9ral, la\u00a0<\/span><strong><span>production de paires<\/span><\/strong><span>\u00a0est un ph\u00e9nom\u00e8ne de la nature o\u00f9 l&rsquo;\u00a0<\/span><strong><span>\u00e9nergie est directement convertie en mati\u00e8re<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Le ph\u00e9nom\u00e8ne de production de paires peut \u00eatre vu de deux mani\u00e8res diff\u00e9rentes.\u00a0Une fa\u00e7on est comme\u00a0<\/span><strong><span>une particule et une antiparticule<\/span><\/strong><span>\u00a0et l&rsquo;autre est comme\u00a0<\/span><strong><span>une particule et un trou<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0La premi\u00e8re voie peut \u00eatre repr\u00e9sent\u00e9e par la formation d&rsquo;\u00a0<\/span><strong><span>\u00e9lectrons et de positrons<\/span><\/strong><span>\u00a0, \u00e0 partir d&rsquo;un paquet d&rsquo;\u00e9nergie \u00e9lectromagn\u00e9tique (\u00a0<\/span><strong><span>photon haute \u00e9nergie &#8211; rayon gamma<\/span><\/strong><span>\u00a0) voyageant \u00e0 travers la mati\u00e8re.\u00a0C&rsquo;est l&rsquo;une des fa\u00e7ons possibles dont les rayons gamma interagissent avec la mati\u00e8re.\u00a0<\/span><strong><span>Aux hautes \u00e9nergies, cette interaction domine<\/span><\/strong><span>\u00a0.<\/span><\/p>\n<p><span>Pour que la production de paires \u00e9lectron-positon se produise, l&rsquo;\u00e9nergie \u00e9lectromagn\u00e9tique du photon doit \u00eatre sup\u00e9rieure \u00e0\u00a0<\/span><strong><span>une \u00e9nergie seuil<\/span><\/strong><span>\u00a0, qui est \u00e9quivalente \u00e0 la masse au repos de deux \u00e9lectrons.\u00a0L&rsquo;\u00e9nergie de seuil (la masse au repos totale des particules produites) pour la production de paires \u00e9lectron-positon est \u00e9gale \u00e0\u00a0<\/span><strong><span>1,02 MeV (2 x 0,511 MeV)<\/span><\/strong><span>\u00a0car la masse au repos d&rsquo;un seul \u00e9lectron \u00e9quivaut \u00e0 0,511 MeV d&rsquo;\u00e9nergie.<\/span><\/p>\n<p><span>Si l&rsquo;\u00e9nergie du photon d&rsquo;origine est sup\u00e9rieure \u00e0 1,02 MeV, toute \u00e9nergie sup\u00e9rieure \u00e0 1,02 MeV est, selon la loi de conservation, divis\u00e9e entre l&rsquo;\u00e9nergie cin\u00e9tique de mouvement des deux particules.<\/span><\/p>\n<p><span>La pr\u00e9sence d&rsquo;\u00a0<\/span><strong><span>un champ \u00e9lectrique d&rsquo;un atome lourd<\/span><\/strong><span>\u00a0tel que le plomb ou l&rsquo;uranium\u00a0<\/span><strong><span>est essentielle pour satisfaire la conservation de la quantit\u00e9 de mouvement et de l&rsquo;\u00e9nergie<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Afin de satisfaire \u00e0 la fois la conservation de la quantit\u00e9 de mouvement et de l&rsquo;\u00e9nergie, le noyau atomique doit recevoir une certaine quantit\u00e9 de mouvement.\u00a0Par cons\u00e9quent, une\u00a0production de paires de\u00a0<\/span><a title=\"Photon - Particule fondamentale\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/fundamental-particles\/photon\/\"><span>photons\u00a0<\/span><\/a><strong><span>dans l&rsquo;espace libre ne peut pas se produire<\/span><\/strong><span>\u00a0.<\/span><\/p>\n<p><span>De plus, le positron est l&rsquo;antiparticule de l&rsquo;\u00e9lectron, donc lorsqu&rsquo;un positron vient se reposer, il interagit avec un autre \u00e9lectron, ce qui entra\u00eene l&rsquo;annihilation des deux particules et la conversion compl\u00e8te de leur masse au repos en \u00e9nergie pure (selon\u00a0formule\u00a0E = mc\u00a0<\/span><sup><span>2<\/span><\/sup><span>\u00a0) sous la forme de deux rayons gamma (photons) de 0,511 MeV dirig\u00e9s de fa\u00e7on oppos\u00e9e.\u00a0Le ph\u00e9nom\u00e8ne de production de paires est donc li\u00e9 \u00e0 la\u00a0<\/span><strong><span>cr\u00e9ation et \u00e0 la destruction de mati\u00e8re<\/span><\/strong><span>\u00a0en une seule r\u00e9action.<\/span><\/p>\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<h2><span>Production de paires positrons-\u00e9lectrons &#8211; Coupe transversale<\/span><\/h2>\n<p><span>La probabilit\u00e9 de production de paires, caract\u00e9ris\u00e9e par la section efficace, est une\u00a0<\/span><strong><span>fonction tr\u00e8s compliqu\u00e9e bas\u00e9e sur la m\u00e9canique quantique<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0En g\u00e9n\u00e9ral, la section efficace augmente approximativement avec le carr\u00e9 du nombre atomique\u00a0<\/span><strong><span>(\u03c3\u00a0<\/span><sub><span>p<\/span><\/sub><span>\u00a0~ Z\u00a0<\/span><sup><span>2<\/span><\/sup><span>\u00a0)<\/span><\/strong><span>\u00a0et augmente avec l&rsquo;\u00e9nergie des photons, mais cette d\u00e9pendance est beaucoup plus complexe.<\/span><\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Pair-production-in-chamber.jpg\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-medium wp-image-11706 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Pair-production-in-chamber-216x300.jpg\" alt=\"\" width=\"216\" height=\"300\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Pair-production-in-chamber-216x300.jpg\" \/><\/a><\/p>\n<div class=\"su-divider su-divider-style-dotted\"><\/div>\n<p><a href=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/pair_production.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-medium wp-image-11685 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/pair_production-300x214.png\" alt=\"Production de paires dans le domaine nucl\u00e9aire et le domaine \u00e9lectronique.\" width=\"300\" height=\"214\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/pair_production-300x214.png\" \/><\/a><span>Coupe transversale de la production de paires dans le domaine nucl\u00e9aire et le champ \u00e9lectronique.<\/span><\/p>\n<h2><span>Att\u00e9nuation des rayons gamma<\/span><\/h2>\n<p><span>La section efficace totale d&rsquo;interaction des rayons gamma avec un atome est \u00e9gale \u00e0 la somme des trois sections partielles mentionn\u00e9es:<\/span><\/p>\n<p><strong><span>\u03c3 = \u03c3\u00a0<\/span><sub><span>f<\/span><\/sub><span>\u00a0+ \u03c3\u00a0<\/span><sub><span>C<\/span><\/sub><span>\u00a0+ \u03c3\u00a0<\/span><sub><span>p\u00a0<\/span><\/sub><\/strong><\/p>\n<ul>\n<li><strong><span>\u03c3\u00a0<\/span><sub><span>f<\/span><\/sub><span>\u00a0&#8211; Effet photo\u00e9lectrique<\/span><\/strong><\/li>\n<\/ul>\n<ul>\n<li><strong><span>\u03c3\u00a0<\/span><sub><span>C<\/span><\/sub><span>\u00a0&#8211; Diffusion Compton<\/span><\/strong><\/li>\n<\/ul>\n<ul>\n<li><strong><span>\u03c3\u00a0<\/span><sub><span>p<\/span><\/sub><span>\u00a0&#8211; Production de paires<\/span><\/strong><\/li>\n<\/ul>\n<p><span>Selon l&rsquo;\u00e9nergie des rayons gamma et le mat\u00e9riau absorbant, l&rsquo;une des trois sections transversales partielles peut devenir beaucoup plus grande que les deux autres.\u00a0Aux petites valeurs de l&rsquo;\u00e9nergie des rayons gamma, l&rsquo;\u00a0<\/span><strong><span>effet photo\u00e9lectrique<\/span><\/strong><span>\u00a0domine.\u00a0<\/span><strong><span>La diffusion de Compton<\/span><\/strong><span>\u00a0domine aux \u00e9nergies interm\u00e9diaires.\u00a0La diffusion du compton augmente \u00e9galement avec la diminution du nombre atomique de mati\u00e8re, donc l&rsquo;intervalle de domination est plus large pour les noyaux l\u00e9gers.\u00a0Enfin,\u00a0<\/span><strong><span>la production de paires \u00e9lectron-positon<\/span><\/strong><span>\u00a0domine aux hautes \u00e9nergies.<\/span><\/p>\n<p><span>Sur la base de la d\u00e9finition de la section efficace d&rsquo;interaction, la d\u00e9pendance de l&rsquo;intensit\u00e9 des rayons gamma sur l&rsquo;\u00e9paisseur du mat\u00e9riau absorbant peut \u00eatre d\u00e9riv\u00e9e.\u00a0Si\u00a0<\/span><strong><span>les rayons gamma mono\u00e9nerg\u00e9tiques<\/span><\/strong><span>\u00a0sont collimat\u00e9s en un\u00a0<\/span><strong><span>faisceau \u00e9troit<\/span><\/strong><span>\u00a0et si le d\u00e9tecteur derri\u00e8re le mat\u00e9riau d\u00e9tecte uniquement les rayons gamma qui ont travers\u00e9 ce mat\u00e9riau sans aucune sorte d&rsquo;interaction avec ce mat\u00e9riau, alors la d\u00e9pendance devrait \u00eatre une simple\u00a0<\/span><strong><span>att\u00e9nuation exponentielle des rayons gamma<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Chacune de ces interactions \u00e9limine le photon du faisceau soit par absorption, soit par diffusion loin de la direction du d\u00e9tecteur.\u00a0Par cons\u00e9quent, les interactions peuvent \u00eatre caract\u00e9ris\u00e9es par une probabilit\u00e9 fixe d&rsquo;occurrence par unit\u00e9 de longueur de trajet dans l&rsquo;absorbeur.\u00a0La somme de ces probabilit\u00e9s est appel\u00e9e<\/span><strong><span>coefficient d&rsquo;att\u00e9nuation lin\u00e9aire<\/span><\/strong><span>\u00a0:<\/span><\/p>\n<p><strong><span>\u03bc = \u03c4\u00a0<\/span><sub><span>(photo\u00e9lectrique)<\/span><\/sub><span>\u00a0+ \u03c3\u00a0<\/span><sub><span>(Compton)<\/span><\/sub><span>\u00a0+ \u03ba\u00a0<\/span><sub><span>(paire)<\/span><\/sub><\/strong><\/p>\n<figure id=\"attachment_11791\" class=\"wp-caption aligncenter\" aria-describedby=\"caption-attachment-11791\"><a href=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/attenuation.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-full wp-image-11791 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/attenuation.png\" alt=\"Att\u00e9nuation des rayons gamma\" width=\"570\" height=\"357\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/attenuation.png\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-11791\" class=\"wp-caption-text\"><span>L&rsquo;importance relative de divers processus d&rsquo;interaction du rayonnement gamma avec la mati\u00e8re.<\/span><\/figcaption><\/figure>\n<h2><span>Coefficient d&rsquo;att\u00e9nuation lin\u00e9aire<\/span><\/h2>\n<p><span>L&rsquo;att\u00e9nuation du rayonnement gamma peut alors \u00eatre d\u00e9crite par l&rsquo;\u00e9quation suivante.<\/span><\/p>\n<p><strong><span>I = I\u00a0<\/span><sub><span>0<\/span><\/sub><span>\u00a0.e\u00a0<\/span><sup><span>-\u03bcx<\/span><\/sup><\/strong><\/p>\n<p><span>, o\u00f9 I est l&rsquo;intensit\u00e9 apr\u00e8s att\u00e9nuation, I\u00a0<\/span><sub><span>o<\/span><\/sub><span>\u00a0est l&rsquo;intensit\u00e9 incidente, \u03bc est le coefficient d&rsquo;att\u00e9nuation lin\u00e9aire (cm\u00a0<\/span><sup><span>-1<\/span><\/sup><span>\u00a0) et l&rsquo;\u00e9paisseur physique de l&rsquo;absorbeur (cm).<\/span><\/p>\n<figure id=\"attachment_11792\" class=\"wp-caption aligncenter\" aria-describedby=\"caption-attachment-11792\"><a href=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/exponential-attenuation.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-medium wp-image-11792 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/exponential-attenuation-300x217.png\" alt=\"Att\u00e9nuation\" width=\"300\" height=\"217\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/exponential-attenuation-300x217.png\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-11792\" class=\"wp-caption-text\"><span>D\u00e9pendance de l&rsquo;intensit\u00e9 du rayonnement gamma sur l&rsquo;\u00e9paisseur de l&rsquo;absorbeur<\/span><\/figcaption><\/figure>\n<p><span>Les mat\u00e9riaux \u00e9num\u00e9r\u00e9s dans le tableau ci-contre sont l&rsquo;air, l&rsquo;eau et diff\u00e9rents \u00e9l\u00e9ments du carbone (\u00a0<\/span><i><span>Z<\/span><\/i><span>\u00a0= 6) au plomb (\u00a0<\/span><i><span>Z<\/span><\/i><span>\u00a0= 82) et leurs coefficients d&rsquo;att\u00e9nuation lin\u00e9aire sont donn\u00e9s pour trois \u00e9nergies de rayons gamma.\u00a0Il existe deux caract\u00e9ristiques principales du coefficient d&rsquo;att\u00e9nuation lin\u00e9aire:<\/span><\/p>\n<ul>\n<li><span>Le coefficient d&rsquo;att\u00e9nuation lin\u00e9aire augmente \u00e0 mesure que le num\u00e9ro atomique de l&rsquo;absorbeur augmente.<\/span><\/li>\n<li><span>Le coefficient d&rsquo;att\u00e9nuation lin\u00e9aire pour tous les mat\u00e9riaux diminue avec l&rsquo;\u00e9nergie des rayons gamma.<\/span><\/li>\n<\/ul>\n<h2><span>Demi couche de valeur<\/span><\/h2>\n<p><span>La couche de demi-valeur exprime l&rsquo;\u00e9paisseur du mat\u00e9riau absorbant n\u00e9cessaire pour r\u00e9duire l&rsquo;intensit\u00e9 du rayonnement incident d&rsquo;un\u00a0<\/span><strong><span>facteur deux<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Il existe deux caract\u00e9ristiques principales de la couche de demi-valeur:<\/span><\/p>\n<ul>\n<li><span>La\u00a0<\/span><b><span>couche de demi-valeur<\/span><\/b><span>\u00a0diminue \u00e0 mesure que le num\u00e9ro atomique de l&rsquo;absorbeur augmente.\u00a0Par exemple, 35 m d&rsquo;air sont n\u00e9cessaires pour r\u00e9duire l&rsquo;intensit\u00e9 d&rsquo;un faisceau de rayons gamma de 100 keV par un facteur de deux alors que seulement 0,12 mm de plomb peut faire la m\u00eame chose.<\/span><\/li>\n<li><span>La\u00a0<\/span><b><span>couche<\/span><\/b><span>\u00a0de\u00a0<b>demi-valeur<\/b>\u00a0pour tous les mat\u00e9riaux augmente avec l&rsquo;\u00e9nergie des rayons gamma.\u00a0Par exemple de 0,26 cm pour le fer \u00e0 100 keV \u00e0 environ 1,06 cm \u00e0 500 keV.<\/span><\/li>\n<\/ul>\n<h2><span>Coefficient d&rsquo;att\u00e9nuation de masse<\/span><\/h2>\n<p><span>Lors de la caract\u00e9risation d&rsquo;un mat\u00e9riau absorbant, on peut parfois utiliser le coefficient d&rsquo;att\u00e9nuation massique. \u00a0<\/span><strong><span>Le coefficient d&rsquo;att\u00e9nuation massique<\/span><\/strong><span>\u00a0est d\u00e9fini comme le rapport du coefficient d&rsquo;att\u00e9nuation lin\u00e9aire et de la densit\u00e9 d&rsquo;absorbeur\u00a0<\/span><strong><span>(\u03bc \/ \u03c1)<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0L&rsquo;att\u00e9nuation du rayonnement gamma peut alors \u00eatre d\u00e9crite par l&rsquo;\u00e9quation suivante:<\/span><\/p>\n<p><strong><span>I = I\u00a0<\/span><sub><span>0<\/span><\/sub><span>\u00a0.e\u00a0<\/span><sup><span>&#8211; (\u03bc \/ \u03c1) .\u03c1l<\/span><\/sup><\/strong><\/p>\n<p><span>, o\u00f9 \u03c1 est la densit\u00e9 du mat\u00e9riau, (\u03bc \/ \u03c1) est le coefficient d&rsquo;att\u00e9nuation de la masse et \u03c1.l est l&rsquo;\u00e9paisseur de la masse.\u00a0L&rsquo;unit\u00e9 de mesure utilis\u00e9e pour le coefficient d&rsquo;att\u00e9nuation de masse cm\u00a0<\/span><sup><span>2<\/span><\/sup><span>\u00a0g\u00a0<\/span><sup><span>-1<\/span><\/sup><span>\u00a0.<\/span><\/p>\n<p><span>Pour les \u00e9nergies interm\u00e9diaires, la diffusion Compton domine et diff\u00e9rents absorbeurs ont des coefficients d&rsquo;att\u00e9nuation de masse approximativement \u00e9gaux.\u00a0Cela est d\u00fb au fait que la section efficace de la diffusion Compton est proportionnelle au Z (num\u00e9ro atomique) et donc le coefficient est proportionnel \u00e0 la densit\u00e9 du mat\u00e9riau \u03c1.\u00a0Aux petites valeurs de l&rsquo;\u00e9nergie des rayons gamma ou aux valeurs \u00e9lev\u00e9es de l&rsquo;\u00e9nergie des rayons gamma, o\u00f9 le coefficient est proportionnel aux puissances sup\u00e9rieures du num\u00e9ro atomique Z (pour l&rsquo;effet photo\u00e9lectrique \u03c3\u00a0<\/span><sub><span>f<\/span><\/sub><span>\u00a0~ Z\u00a0<\/span><sup><span>5<\/span><\/sup><span>\u00a0; pour la production de paires \u03c3\u00a0<\/span><sub><span>p<\/span><\/sub><span>\u00a0~ Z\u00a0<\/span><sup><span>2<\/span><\/sup><span>\u00a0), le le coefficient d&rsquo;att\u00e9nuation \u03bc n&rsquo;est pas une constante.<\/span><\/p>\n<h2><span>Exemple:<\/span><\/h2>\n<p><span>De quelle quantit\u00e9 d&rsquo;eau avez-vous besoin pour r\u00e9duire l&rsquo;intensit\u00e9 d&rsquo;un\u00a0faisceau de rayons gamma\u00a0<\/span><strong><span>mono\u00e9nerg\u00e9tique de<\/span><\/strong><span>\u00a0500 keV\u00a0(\u00a0<\/span><strong><span>faisceau \u00e9troit<\/span><\/strong><span>\u00a0) \u00e0\u00a0<\/span><strong><span>1%<\/span><\/strong><span>\u00a0de son intensit\u00e9 incidente?\u00a0La couche de demi-valeur pour les rayons gamma 500 keV dans l&rsquo;eau est de 7,15 cm et le coefficient d&rsquo;att\u00e9nuation lin\u00e9aire pour les rayons gamma 500 keV dans l&rsquo;eau est de 0,097 cm\u00a0<\/span><sup><span>-1<\/span><\/sup><span>\u00a0.<\/span><\/p>\n<p><span>La question est assez simple et peut \u00eatre d\u00e9crite par l&rsquo;\u00e9quation suivante:<\/span><\/p>\n<p><img class=\"mathtex-equation-editor aligncenter lazy-loaded\" src=\"http:\/\/chart.apis.google.com\/chart?cht=tx&amp;chl=I(x)%3D%5Cfrac%7BI_%7B0%7D%7D%7B100%7D%2C%5C%3B%5C%3B%20when%5C%3B%20x%20%3D%3F%20\" alt=\"I (x) = frac {I_ {0}} {100}, ;;  quand;  x =?\" align=\"absmiddle\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"http:\/\/chart.apis.google.com\/chart?cht=tx&amp;chl=I(x)%3D%5Cfrac%7BI_%7B0%7D%7D%7B100%7D%2C%5C%3B%5C%3B%20when%5C%3B%20x%20%3D%3F%20\" \/><\/p>\n<p><span>Si la couche de demi-valeur pour l&rsquo;eau est de 7,15 cm, le coefficient d&rsquo;att\u00e9nuation lin\u00e9aire est:<\/span><\/p>\n<p><img class=\"mathtex-equation-editor aligncenter lazy-loaded\" src=\"http:\/\/chart.apis.google.com\/chart?cht=tx&amp;chl=%5Cmu%3D%5Cfrac%7Bln2%7D%7B7.15%7D%3D0.097cm%5E%7B-1%7D\" alt=\"mu = frac {ln2} {7.15} = 0.097cm ^ {- 1}\" align=\"absmiddle\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"http:\/\/chart.apis.google.com\/chart?cht=tx&amp;chl=%5Cmu%3D%5Cfrac%7Bln2%7D%7B7.15%7D%3D0.097cm%5E%7B-1%7D\" \/><\/p>\n<p><span>Maintenant, nous pouvons utiliser l&rsquo;\u00e9quation d&rsquo;att\u00e9nuation exponentielle:<\/span><\/p>\n<p><img class=\"mathtex-equation-editor aligncenter lazy-loaded\" src=\"http:\/\/chart.apis.google.com\/chart?cht=tx&amp;chl=I(x)%3DI_0%5C%3Bexp%5C%3B(-%5Cmu%20x)\" alt=\"I (x) = I_0; exp; (- mu x)\" align=\"absmiddle\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"http:\/\/chart.apis.google.com\/chart?cht=tx&amp;chl=I(x)%3DI_0%5C%3Bexp%5C%3B(-%5Cmu%20x)\" \/><\/p>\n<p><img class=\"mathtex-equation-editor aligncenter lazy-loaded\" src=\"http:\/\/chart.apis.google.com\/chart?cht=tx&amp;chl=%5Cfrac%7BI_0%7D%7B100%7D%3DI_0%5C%3Bexp%5C%3B(-0.097%20x)\" alt=\"frac {I_0} {100} = I_0; exp; (- 0,097 x)\" align=\"absmiddle\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"http:\/\/chart.apis.google.com\/chart?cht=tx&amp;chl=%5Cfrac%7BI_0%7D%7B100%7D%3DI_0%5C%3Bexp%5C%3B(-0.097%20x)\" \/><\/p>\n<p><span>donc<\/span><\/p>\n<p><img class=\"mathtex-equation-editor aligncenter lazy-loaded\" src=\"http:\/\/chart.apis.google.com\/chart?cht=tx&amp;chl=%5Cfrac%7B1%7D%7B100%7D%3D%5C%3Bexp%5C%3B(-0.097%20x)\" alt=\"frac {1} {100} =; exp; (- 0,097 x)\" align=\"absmiddle\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"http:\/\/chart.apis.google.com\/chart?cht=tx&amp;chl=%5Cfrac%7B1%7D%7B100%7D%3D%5C%3Bexp%5C%3B(-0.097%20x)\" \/><\/p>\n<p><img class=\"mathtex-equation-editor aligncenter lazy-loaded\" src=\"http:\/\/chart.apis.google.com\/chart?cht=tx&amp;chl=ln%5Cfrac%7B1%7D%7B100%7D%3D-ln%5C%3B100%3D-0.097%20x\" alt=\"lnfrac {1} {100} = - ln; 100 = -0,097 x\" align=\"absmiddle\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"http:\/\/chart.apis.google.com\/chart?cht=tx&amp;chl=ln%5Cfrac%7B1%7D%7B100%7D%3D-ln%5C%3B100%3D-0.097%20x\" \/><\/p>\n<p><img class=\"mathtex-equation-editor aligncenter lazy-loaded\" src=\"http:\/\/chart.apis.google.com\/chart?cht=tx&amp;chl=x%3D%5Cfrac%7Bln100%7D%7B%7B0.097%7D%7D%3D47.47%5C%3Bcm\" alt=\"x = frac {ln100} {{0,097}} = 47,47; cm\" align=\"absmiddle\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"http:\/\/chart.apis.google.com\/chart?cht=tx&amp;chl=x%3D%5Cfrac%7Bln100%7D%7B%7B0.097%7D%7D%3D47.47%5C%3Bcm\" \/><\/p>\n<p><span>L&rsquo;\u00e9paisseur d&rsquo;eau requise est donc d&rsquo;environ\u00a0<\/span><strong><span>47,5 cm<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0C&rsquo;est une \u00e9paisseur relativement importante et elle est caus\u00e9e par de petits nombres atomiques d&rsquo;hydrog\u00e8ne et d&rsquo;oxyg\u00e8ne.\u00a0Si nous calculons le m\u00eame probl\u00e8me pour le\u00a0<\/span><strong><span>plomb (Pb)<\/span><\/strong><span>\u00a0, nous obtenons l&rsquo;\u00e9paisseur\u00a0<\/span><strong><span>x = 2,8 cm<\/span><\/strong><span>\u00a0.<\/span><\/p>\n<p><span>Coefficients d&rsquo;att\u00e9nuation lin\u00e9aire<\/span><\/p>\n<p><strong><span>Tableau des coefficients d&rsquo;att\u00e9nuation lin\u00e9aire<\/span><\/strong><span>\u00a0(en cm-1) pour diff\u00e9rents mat\u00e9riaux \u00e0 des \u00e9nergies de rayons gamma de 100, 200 et 500 keV.<\/span><\/p>\n<table rules=\"rows\">\n<tbody>\n<tr>\n<td><span>Absorbeur<\/span><\/td>\n<td><span>100 keV<\/span><\/td>\n<td><span>200 keV<\/span><\/td>\n<td><span>500 keV<\/span><\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td><span>Air<\/span><\/td>\n<td><span>\u00a0 0,000195 \/ cm<\/span><\/td>\n<td><span>\u00a0 0,000159 \/ cm<\/span><\/td>\n<td><span>\u00a0 0,000112 \/ cm<\/span><\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td><span>Eau<\/span><\/td>\n<td><span>0,167 \/ cm<\/span><\/td>\n<td><span>0,136 \/ cm<\/span><\/td>\n<td><span>0,097 \/ cm<\/span><\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td><span>Carbone<\/span><\/td>\n<td><span>0,335 \/ cm<\/span><\/td>\n<td><span>0,274 \/ cm<\/span><\/td>\n<td><span>0,196 \/ cm<\/span><\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td><span>Aluminium<\/span><\/td>\n<td><span>0,435 \/ cm<\/span><\/td>\n<td><span>0,324 \/ cm<\/span><\/td>\n<td><span>0,227 \/ cm<\/span><\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td><span>Le fer<\/span><\/td>\n<td><span>2,72 \/ cm<\/span><\/td>\n<td><span>1,09 \/ cm<\/span><\/td>\n<td><span>0,655 \/ cm<\/span><\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td><span>Cuivre<\/span><\/td>\n<td><span>3,8 \/ cm<\/span><\/td>\n<td><span>1,309 \/ cm<\/span><\/td>\n<td><span>0,73 \/ cm<\/span><\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td><span>Conduire<\/span><\/td>\n<td><span>59,7 \/ cm<\/span><\/td>\n<td><span>10,15 \/ cm<\/span><\/td>\n<td><span>1,64 \/ cm<\/span><\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<p><span>Demi couches de valeur<\/span><\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/half-value-layers.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-medium wp-image-12757 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/extrinsic-doped-semiconductor-p-type-acceptor-300x206.png\" alt=\"demi-couche de valeur\" width=\"291\" height=\"300\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/extrinsic-doped-semiconductor-p-type-acceptor-300x206.png\" \/><\/a><\/p>\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<div class=\"su-divider su-divider-style-dotted\"><\/div>\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<p><span>La couche de demi-valeur exprime l&rsquo;\u00e9paisseur du mat\u00e9riau absorbant n\u00e9cessaire pour r\u00e9duire l&rsquo;intensit\u00e9 du rayonnement incident d&rsquo;un facteur deux.\u00a0Avec une demi-couche de valeur, il est facile d&rsquo;effectuer des calculs simples.<\/span><br \/>\n<span>Source: www.nde-ed.org<\/span><\/p>\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<p><strong><span>Tableau des demi-couches de valeur<\/span><\/strong><span>\u00a0(en cm) pour diff\u00e9rents mat\u00e9riaux \u00e0 des \u00e9nergies de rayons gamma de 100, 200 et 500 keV.<\/span><\/p>\n<table rules=\"rows\">\n<tbody>\n<tr>\n<td><span>Absorbeur<\/span><\/td>\n<td><span>100 keV<\/span><\/td>\n<td><span>200 keV<\/span><\/td>\n<td><span>500 keV<\/span><\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td><span>Air<\/span><\/td>\n<td><span>3555 cm<\/span><\/td>\n<td><span>4359 cm<\/span><\/td>\n<td><span>6189 cm<\/span><\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td><span>Eau<\/span><\/td>\n<td><span>4,15 cm<\/span><\/td>\n<td><span>5,1 cm<\/span><\/td>\n<td><span>7.15 cm<\/span><\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td><span>Carbone<\/span><\/td>\n<td><span>2,07 cm<\/span><\/td>\n<td><span>2,53 cm<\/span><\/td>\n<td><span>3,54 cm<\/span><\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td><span>Aluminium<\/span><\/td>\n<td><span>1,59 cm<\/span><\/td>\n<td><span>2,14 cm<\/span><\/td>\n<td><span>3,05 cm<\/span><\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td><span>Le fer<\/span><\/td>\n<td><span>0,26 cm<\/span><\/td>\n<td><span>0,64 cm<\/span><\/td>\n<td><span>1,06 cm<\/span><\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td><span>Cuivre<\/span><\/td>\n<td><span>0,18 cm<\/span><\/td>\n<td><span>0,53 cm<\/span><\/td>\n<td><span>0,95 cm<\/span><\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td><span>Conduire<\/span><\/td>\n<td><span>\u00a00,012 cm<\/span><\/td>\n<td><span>\u00a00,068 cm<\/span><\/td>\n<td><span>\u00a00,42 cm<\/span><\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<h2><span>Validit\u00e9 de la loi exponentielle<\/span><\/h2>\n<p><span>La loi exponentielle d\u00e9crira toujours l&rsquo;att\u00e9nuation du rayonnement primaire par la mati\u00e8re.\u00a0Si des particules secondaires sont produites<\/span><br \/>\n<span>ou si le rayonnement primaire change d&rsquo;\u00e9nergie ou de direction, l&rsquo;att\u00e9nuation effective sera alors beaucoup moins importante.\u00a0Le rayonnement p\u00e9n\u00e9trera plus profond\u00e9ment dans la mati\u00e8re que ne le<\/span><br \/>\n<span>pr\u00e9voit la loi exponentielle seule.\u00a0Le processus doit \u00eatre pris en compte lors de l&rsquo;<\/span><br \/>\n<span>\u00e9valuation de l&rsquo;effet du blindage contre les radiations.<\/span><\/p>\n<figure id=\"attachment_11803\" class=\"wp-caption aligncenter\" aria-describedby=\"caption-attachment-11803\"><a href=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/secondary_length.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-medium wp-image-11803 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/secondary_length-300x165.png\" alt=\"Exemple d'accumulation de particules secondaires.  D\u00e9pend fortement du caract\u00e8re et des param\u00e8tres des particules primaires.\" width=\"300\" height=\"165\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/secondary_length-300x165.png\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-11803\" class=\"wp-caption-text\"><span>Exemple d&rsquo;accumulation de particules secondaires.\u00a0D\u00e9pend fortement du caract\u00e8re et des param\u00e8tres des particules primaires.<\/span><\/figcaption><\/figure>\n<div class=\"su-spoiler su-spoiler-style-default su-spoiler-icon-plus su-spoiler-closed\">\n<div class=\"su-spoiler-content su-u-clearfix su-u-trim\">\n<p>&nbsp;<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<h2><span>Facteurs d&rsquo;accumulation pour le blindage des rayons gamma<\/span><\/h2>\n<p><span>Le\u00a0<\/span><strong><span>facteur d&rsquo;accumulation<\/span><\/strong><span>\u00a0est un facteur de correction qui tient compte de l&rsquo;influence du rayonnement diffus\u00e9 et de toutes\u00a0<\/span><strong><span>les particules secondaires<\/span><\/strong><span>\u00a0dans le milieu lors des calculs de blindage.\u00a0Si nous voulons tenir compte de l&rsquo;accumulation de rayonnement secondaire, nous devons inclure le\u00a0<\/span><strong><span>facteur d&rsquo;accumulation<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Le facteur d&rsquo;accumulation est alors un facteur multiplicatif qui rend compte de la r\u00e9ponse aux photons non collid\u00e9s de mani\u00e8re \u00e0 inclure la contribution des photons diffus\u00e9s.\u00a0Ainsi, le facteur d&rsquo;accumulation peut \u00eatre obtenu en tant que rapport de la dose totale \u00e0 la r\u00e9ponse pour la dose non prise.<\/span><\/p>\n<p><span>La\u00a0<\/span><strong><span>formule \u00e9tendue<\/span><\/strong><span>\u00a0pour le calcul du d\u00e9bit de dose est la suivante:<\/span><\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Buildup-Factor-in-Dose-Rate-Calculation.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-full wp-image-25983 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Buildup-Factor-in-Dose-Rate-Calculation.png\" alt=\"Facteur d'accumulation\" width=\"689\" height=\"348\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Buildup-Factor-in-Dose-Rate-Calculation.png\" \/><\/a><\/p>\n<p><span>La norme ANSI \/ ANS-6.4.3-1991 sur les coefficients d&rsquo;att\u00e9nuation des rayons gamma et les facteurs d&rsquo;accumulation pour les mat\u00e9riaux d&rsquo;ing\u00e9nierie contient des coefficients d&rsquo;att\u00e9nuation des rayons gamma et des facteurs d&rsquo;accumulation pour certains mat\u00e9riaux et \u00e9l\u00e9ments d&rsquo;ing\u00e9nierie \u00e0 utiliser dans les calculs de blindage (ANSI \/ ANS-6.1 .1, 1991).<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<p>&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;.<\/p>\n<p>Cet article est bas\u00e9 sur la traduction automatique de l&rsquo;article original en anglais. Pour plus d&rsquo;informations, voir l&rsquo;article en anglais. Pouvez vous nous aider Si vous souhaitez corriger la traduction, envoyez-la \u00e0 l&rsquo;adresse: translations@nuclear-power.com ou remplissez le formulaire de traduction en ligne. Nous appr\u00e9cions votre aide, nous mettrons \u00e0 jour la traduction le plus rapidement possible. Merci<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Bien qu&rsquo;un grand nombre d&rsquo;interactions possibles du rayonnement gamma avec la mati\u00e8re soient connues, il existe trois m\u00e9canismes d&rsquo;interaction cl\u00e9s avec la mati\u00e8re.\u00a0Dosim\u00e9trie des rayonnements Description du rayonnement gamma Les rayons gamma\u00a0, \u00e9galement connus sous le nom de\u00a0rayonnement gamma\u00a0, se r\u00e9f\u00e8rent au rayonnement \u00e9lectromagn\u00e9tique (pas de masse au repos, pas de charge) d&rsquo;une tr\u00e8s haute &#8230; <a title=\"Qu&rsquo;est-ce que l&rsquo;interaction du rayonnement gamma avec la mati\u00e8re &#8211; D\u00e9finition\" class=\"read-more\" href=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/fr\/quest-ce-que-linteraction-du-rayonnement-gamma-avec-la-matiere-definition\/\" aria-label=\"En savoir plus sur Qu&rsquo;est-ce que l&rsquo;interaction du rayonnement gamma avec la mati\u00e8re &#8211; D\u00e9finition\">Lire la suite<\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":[],"categories":[49],"tags":[],"yoast_head":"<!-- This site is optimized with the Yoast SEO plugin v15.4 - https:\/\/yoast.com\/wordpress\/plugins\/seo\/ -->\n<title>Qu&#039;est-ce que l&#039;interaction du rayonnement gamma avec la mati\u00e8re - D\u00e9finition<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"Bien qu&#039;un grand nombre d&#039;interactions possibles du rayonnement gamma avec la mati\u00e8re soient connues, il existe trois m\u00e9canismes d&#039;interaction cl\u00e9s avec la mati\u00e8re. 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