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Université de Constatine3 Mars 2022 Département de Médecine 1ère année Médecine

Université de Constatine3 Mars 2022 Département de Médecine 1ère année Médecine TD de Biophysique des rayonnements Rayonnement X – Radioactivité - Interaction rayonnements matière– Dosimétrie Exercice 1: (Rayonnement X) Un cabinet d’imagerie médicale possède un appareil de radiologie émettant des rayons X ayant une énergie de 41.4 keV. 1. Calculer la fréquence ν des rayons X émis par l’appareil. 2. En déduire la longueur d’onde des rayons X émis par l’appareil. 3. La valeur de l’intensité I du faisceau transmis par un matériau d’épaisseur « e » est donnée par la loi exponentielle ci-dessous : I = I0.e-ke . Avec I0 qui est l‘intensité du faisceau incident et k qui est appelé coefficient d’absorption du matériau. Matériau Carbone Fer Plomb Numéro atomique Z 12 26 82 Coefficient d’absorption k (en m-1) 25 2550 14400 Pour chacun des trois matériaux figurant dans le tableau, on souhaite calculer la valeur de l’épaisseur « e » nécessaire pour arrêter 90% du rayonnement. 3.1 Exprimer, dans ce cas, l’intensité I du faisceau transmis en fonction de l’intensité I0 du faisceau incident. 3.2 Calculer alors la valeur de l’épaisseur e pour chacun des trois matériaux. 3.3 Comment évolue l’épaisseur du matériau en fonction du numéro atomique Z ? 3.4 En déduire quel est, de ces trois matériaux, le mieux adapté à la radioprotection. Exercice 2 : (Période physique, période biologique, période effective) Pour traiter une hyperthyroïdie, une activité de 400 mBq d’iode131 est administrée par voie orale à un patient. On considère ici que seule la thyroïde fixe de façon significative ce radioélément émetteur de (β-, ᵧ). La période physique de radioélément est 8 jours et la période d’élimination biologique de l’iode131 est 4 jours. - Au bout duquel temps l’activité résiduelle est divisée par 2 ? Exercice 3 : (Interaction rayonnements matière) Le coefficient d’absorption linéique du Plomb est de 0,79 cm-1 pour des photons de 1 MeV. a) Quelle est la longueur des photons de 1 MeV? De quel type de photons s’agit-il? b) Calculer la couche de demi-atténuation (CDA) du plomb pour ces photons. c) Quelle est l’épaisseur nécessaire pour atténuer le faisceau d’un facteur 1000? 1 d) Est-il possible d’arrêter totalement le faisceau incident? Exercice 4 : (Dosimétrie) 1. A un mètre d’une source ponctuelle de photons monochromatiques, on mesure un débit de dose de 4,5 Grays par minute. Combien vaut la dose reçue par un organisme situé à 2 mètres et exposé pendant 20 minutes ? On néglige l’atténuation dans l’air. 2. Cette fois-ci, on expose l’organisme 5 minutes à 3 mètres, et protégé derrière une plaque de plomb de 2,6 cm d’épaisseur. La CDA du plomb pour ces rayonnements vaut 2 cm. Combien vaut alors la dose reçue ? 2 3 uploads/Sante/ td-rayonnements 2 .pdf