Calcul d'un débit de dose

[invite326fcf4b]

Bonjour tout le monde !!
Voila, alors j'e bloque vraiment sur une question de physique. Cela concerne la dosimétrie... Un petit coup de pouce s'il vous plait !!
Voici l'énoncé :
On considère une source ponctuelle pour laquelle on mesure un débit de Kerma dans l'air de 12mGy/h. Cette source est placée dans un conteneur d'un alliage de cuivre et d'aluminium en proportions égales (50%)
Les photons sont monochromatiques d'énergie E = 100 keV et la valeur de leur coefficient d'atténuation linéique globale est de 450m^-1 dans le cuivre et de 50 m^-1 dans l'aluminium. L'épaisseur du conteneur est de 4 mm.
données : 1/e = 0,37
QUESTION : calculer le débit de dose dans l'air mesuré à 150 mètres

Où j'en suis :
J'ai pensé à appliquer la relation : D_airx(mu/rho)_air=D_conteneurx(mu/rho)_conteneur
Mais, on connait le débit de kerma, donc je peux essayer d'exprimer cette expression avec le débit de KERMA, (je le note dK/dt)
dtx(dK/dt)_airx(mu/rho)_air=D_conteneurx(mu/rho)_conteneur
C'est là que je bloque... Comment déterminer le débit de dose, alors que je ne connais même pas la dose du conteneur...? Peut-etre que je cherche des trucs trop compliqués :/
Merci pour vos réponses
Sciences123
-----

[invite326fcf4b]

AHHHH ! sinon je calcule l'activité à partir des coefficients linéique du faisceau dans les différents matériaux , et j'en déduit la dose avec la relation :
dD_air= (mu/rho)_airx(A(t)xE)/S où S : surface (mais laquelle???)et A(t) l'activité de la source. Et que devient le débit de KERMA?

[invitecaafce96]

Bonjour,
Faites donc, mais cela m'étonnerait que vous puissiez remonter à l'activité ...
Pour moi , il manque une donnée , c'est la distance à laquelle est mesurée le débit de dose de 12 mGy/h par rapport à la source, dans l'air .

[invite326fcf4b]

En effet, j'ai oublié de préciser que cela se mesurait à 50 centimètres Merci !
Je ne peux en effet pas remonter à l'activité, mais je suis vraiment perdue ! il y a une autre formule faisant intervenir"deux distances " :
C'est celle -là :
dD/dt notée D^° :
D^°_airx(mu/rho)_conteneur=(mu/rho)_airx(r₁/r₂)²xD^°_conteneur
Vous pensez qu'elle peut marcher?
Mais en fait, ce que je ne comprends pas, c'est en quoi on peut , à partir de cette formule, calculer ce qu'on veut, parce qu'on n'a pas le débit de dose dans le conteneur. :/
Merci par avance !

[A voir en vidéo sur Futura]

[PSR B1919+21]

Bonsoir,

Si la mesure des 12 mGy/h est effectuée à 50 cm il faut utiliser la loi des inverses carré pour ramener votre dose sans atténuation à la distance du calcul 150 m et ensuite il s' agit d'un banal calcul d'atténuation,
Si vous utilisez "la relation : Dairx(mu/rho)air=Dconteneurx(mu/rho)conteneur" vous confondez coefficients d'atténuation et d'absorption,
PSR

[invitecaafce96]

Re,
1 - Calculez l'atténuation de l'écran , la paroi du boîtier .

[invite326fcf4b]

Bonjour ! et merci
J'ai fait un produit en croix , je trouve un résultat plutôt logique, mais je ne comprends pas le lien avec l'atténuation, parce que la question est de calculer le débit de dose à 150 cm connaissant celui du KERMA à 50 cm. J'ai alors supposé qu'on travaillait dans les conditions CEE (Conditions d'Equilibre Electronique) où on a K=D donc D^°=K^°
en appliquant le produit en croix, on a :

D^°_air(50cm)= 12 mGy/h ----> r=50 cm
D^°_air(150 cm) = inconnue ---> r'=150 cm
en faisant le produit en croix, j'obtiens D°air(150cm)= 36 mGy/h

Mais cela suffit - il à répondre à la question?
Merci en tout cas pour vos réponses !!

[invitecaafce96]

Re,
Vous mettez le résultat à ma question et les calculs si nécessaires . On continuera le problème pas à pas , il reste 2 étapes , avec des résultats partiels exacts .

[PSR B1919+21]

Bonjour,
Vous faites une erreur en faisant un produit en croix car vous supposez un phénomène lineaire, or le debit de dose ne varie pas linéairement avec la distance !
Autre chose vous nous dites trouver un résultat logique, personnellement je ne trouve pas logique d'avoir un débit de dose supérieur à 150 cm qu'à 50 cm ...
PSR

[invite326fcf4b]

Ok merci
alors, j'applique la relation de l'atténuation.
J'ai donc A = Exe^-muxX où X est l'épaisseur de la paroi.
On a mu _cuivre = 450 m^-1 et mu _alu = 50 m^-1
ON a aussi épaisseur du conteneur : X = 4 mm
D'où :
A = 100 e^{(-0,5xmu_cuivrexX -0,5xmu_aluxX)}
après les calculs on a : A = 36,7 SI

[PSR B1919+21]

Re,
On vous demande le débit de odose vous répondez activité.
D'où vient ce 100 ?
Votre considérez de façon indépendante le cuivre et l'aluminium, mais il s' agit d'un alliage de cuivre et aluminium vous ne prenez pas en compte l'effet de la distance ...

[invitecaafce96]

Re PSR ,
Pour plus de clarté , je ne vois pas de quel effet de la distance vous parlez si c'est pour l'écran ? Ce serait bien de régler le problème de l'atténuation de l'écran seul , puis de passer à la géométrie ,si vous voyez ce que je veux dire , de façon à ce que ce soit plus clair .

@sciences123 : l'atténuation est un nombre sans dimension , A est ambigu , on croirait une activité et l'unité SI , ça, c'est nouveau !
En clair , vous trouvez comme moi , une atténuation ( ou une transmission ) de 0.367 , seulement , vu la remarque de PSR , on a faux !!!
C'est un alliage 50% ( en masse ) , donc il faut trouver une astuce . Mais les masses spécifiques Cu et Al ne sont pas données explicitement .
.

[PSR B1919+21]

Re catmandou,
Je vais essayer d'être clair.
Je considère dans un premier temps le problème sans l'écran :
J'ai 12 mGy/h à 50 cm donc à 150 cm j'ai 9 fois moins (et non 3 fois plus) soit 1, 33 mGy/h

Ensuite j'ai un débit de dose de 1, 33 atténué par mon écran d'alliage de Al et Cu je calcule le mu de cette chose et j'applique la relation d'atténuation (celle avec l'exponentielle )
Et voilà c'est terminé !
Nota 1 : en voulant être clair je pense avoir fait l'exercice
Nota 2 : pour le mu du mélange il y a une ambiguïté dans l'énoncé : est-ce 50 % en masse ou est-ce en atome ?

PSR

[invitecaafce96]

Re,
Ma démarche était juste inverse :
- Calcul de l'atténuation du boîtier
- On en déduit ce que devient la dose à 50 cm avec l'écran
- On applique la géométrie pour passer de 0.5 m à 150 m (sic! ) , si j'en crois l'énoncé de départ .
Oui, pour l'ambiguïté du 50% , on suppose en masse .
Non, l'exercice n'est pas tout fait pour autant , à bientôt !

[PSR B1919+21]

Re,
Oui la démarche est la même, mais c'est plus une habitude pour moi.
Concernant les données on a 150 m post 1 mais également 150 cm dans un autre . Si il y a 150 m il faudra également prendre l'atténuation de l'air qui n'est plus négligeable avec des photons de 100 keV ...
Autre ambiguïté les facteurs d'atténuation lineique en /m, en regardant mes tables ils me semblent donnés en /mm ...
J'espère que c'est une mauvaise recopie d'énoncé et non l'énoncé tel que donné par leur prof !
Je pense que nous aurons l'occasion de rediscuter sur cet exercice attendons les commentaires du demandeur ....

[invite326fcf4b]

Euh... Je suis un peu perdue :/
Je ne comprends pas comment on trouve une atténuation de 9 pour le débit de dose, (j'ai tilté que c'était 3^2 , mais je ne comprends pas la formule à appliquer :/) Pourquoi on ne peut pas prendre et le cuivre et l'aluminium? Dans mon cours, quand on traverse un écran de deux matériaux différents, on prends en compte les coefficients d'atténuation des deux éléments dans leur proportion de présence (50 %)
Désolée d'abuser de votre patience mais je suis perdue :/
HELP

[invitecaafce96]

Re,
Un ALLIAGE de 4 mm d'épaisseur , constitué d' une demie part d' Aluminium, et une demie part de Cuivre en MASSE , n'est pas équivalent à 2 mm de Cuivre , suivi de 2 mm d'Aluminium .

[PSR B1919+21]

Euh... Je suis un peu perdue :/
Je ne comprends pas comment on trouve une atténuation de 9 pour le débit de dose, (j'ai tilté que c'était 3^2 , mais je ne comprends pas la formule

Il ne s'agit pas d'atténuation dans ce ce cas. Juste l'effet géométrique sur la dose. Vous avez dû voir que D1/D2=(d2/d1)^2 entre 50 cm et 150 cm il y a un rapport 3 donc un rapport 3^2 sur le rapport des doses. Ensuite vient l'atténuation de l'écran qui vient de vous être expliquée par catmandou