Interactions et détection

Généralités Interagir avec la matière, pour un rayonnement, signifie lui transférer de l'énergie. Ce transfert dépend de trois facteurs : la nature du rayonnement, son énergie, et la nature de la matière traversée. On distingue : CatégorieExemples Particules chargées lourdes (PCL)Protons, deutons, particules α, fragments lourds de fission, ions lourds Particules chargées légères (PCl)Électrons et positons (e±) Rayonnements neutresNeutrons, neutrinos, pions Rayonnements électromagnétiquesRayons X et rayons γ Un rayonnement ionisant peut être directement ionisant (particules chargées légères et lourdes : β⁺, β⁻, α, ions lourds) ou indirectement ionisant (rayonnements électromagnétiques : RX, γ et UV énergétiques, qui mettent en mouvement des particules secondaires chargées qui, elles, ionisent directement le milieu). Les rayons X et gamma sont des rayonnements INDIRECTEMENT ionisants (ils ionisent via les électrons secondaires qu'ils mettent en mouvement), alors que les particules chargées (α, β) sont DIRECTEMENT ionisantes. Interactions des particules chargées lourdes (PCL) avec la matière Les PCL (particules α, ions lourds, protons, deutons) interagissent de façon quasi obligatoire avec les électrons du milieu ; leurs interactions avec les noyaux atomiques sont d'importance secondaire. Du fait de la supériorité de leur masse par rapport à celle des électrons, leur trajectoire reste rectiligne ou peu déviée. Transfert linéique d'énergie (TEL) et densité linéique d'ionisation (DLI) GrandeurDéfinitionUnité TEL (transfert d'énergie linéique)Quantité d'énergie transférée au milieu par la particule incidente, par unité de longueur de trajectoire : TEL = dE/dxKeV/µm (eau), MeV/cm (air) DLI (densité linéique d'ionisation)Nombre de paires d'ions créées par la particule incidente, par unité de longueurpaires d'ions…