Résolutions de problèmes sur les rayonnements ionisants

Cet ouvrage fait le point sur l’état de l’art en matière de calculs dosimétriques, de métrologie des rayonnements ionisants et de radioprotection au travers de problèmes liés à des applications concrètes du domaine. Il propose des résolutions au moyen de formules analytiques et semi-empiriques issues de la théorie de la physique nucléaire et des derniers développements de la recherche. Pour certaines problématiques : théorie des cavités, calcul des doses absorbées pour les protons, calculs de grandeurs et dimensionnements autour des générateurs X, les données et les approches calculatoires les plus récentes figurent parmi les outils employés. De plus, dans l’essentiel des problèmes proposés, une inter-comparaison avec les résultats numériques issus d’un code de type Monte-Carlo est présentée. Le code MCNP, outil mondialement utilisé, a été choisi dans cet ouvrage pour fournir, le cas échéant, les « valeurs vraies » afin d’éprouver les résultats calculés analytiquement ou de façon semi-empirique. Pour chaque cas étudié, les fichiers d’entrée sont fournis dans leur globalité et leur architecture détaillée. Certaines géométries complexes intervenant dans la définition des scènes radiologiques simulées sont décrites ainsi que les fonctionnalités utilisées pour le suivi du transport des particules. Par ailleurs, un accent est mis sur les normalisations des résultats bruts de MCNP et sur les techniques de réduction de variance ajoutées pour faciliter, voire permettre la convergence des estimateurs statistiques vers le résultat final. Cet ouvrage s’adresse à un public possédant de solides bases dans les domaines concernés et peut être recommandé à partir d’un niveau de License de physique. Il apportera des éléments théoriques et techniques, aussi bien, aux ingénieurs pour des prestations de calculs qu’aux étudiants de troisième cycle pour leurs travaux de recherche. Concernant la démarche pédagogique proposée, chaque problème est indépendant avec un niveau croissant de difficulté ; le lecteur peut ainsi étudier les problématiques qui l’intéressent dans l’ordre qu’il désire.

Laurent Bourgois est le chef du Service Protection contre les Rayonnements du CEA, DAM, DIF. Il est l’auteur ou le co-auteur d’une cinquantaine de publications. Depuis 1996, il forme des étudiants en radioprotection dans le cadre du Master 2 de l’université Joseph Fourier à Grenoble.

Rodolphe Antoni est ingénieur-chercheur au Laboratoire de Mesure Nucléaire du CEA Cadarache. Il enseigne, depuis une dizaine d’années, la dosimétrie externe au BTS contrôle des rayonnements ionisants et application des techniques de protection (CRIATP) et, plus récemment, au Master européen de Radioprotection (EMRP) de l’INSTN.