Publicité
La quantité nominale de césium-137 utilisée est de 10 mCi avec un taux
de désintégration de 3,7 x 108 désintégrations par seconde. L'efficacité de
la production de rayons gamma est de 85 %, ce qui signifie que 3,2 x 108
photons sont produits par seconde. Les particules bêta sont absorbées
par la paroi de la capsule.
Lorsque des gammas de cette énergie traversent des matériaux, deux
interactions peuvent se produire. À l'énergie initiale de 0,662 MeV, le
premier effet est une collision avec les électrons peu liés du matériau,
avec une diffusion (changement de direction) et un transfert d'énergie.
Lorsque la diffusion se poursuit et que l'énergie diminue, il se produit une
absorption photoélectrique dans laquelle le gamma transfère toute son
énergie à un électron plus étroitement lié et l'électron quitte l'atome, ce qui
peut donner lieu à un certain rayonnement X.
Comme il ressort clairement de ce qui précède, l'interaction concerne
les électrons d'un matériau et non le noyau qui contient la majeure
partie de la masse. Par conséquent, la jauge mesure en fait la densité
électronique du matériau, qui n'est qu'approximativement liée à la densité
de masse. La relation est le rapport entre Z (numéro atomique ou nombre
d'électrons par atome) et A (masse atomique de l'atome). Le terme Z/A est
fréquemment utilisé.
Le processus est encore compliqué par la probabilité que l'interaction se
produise ou non. Les atomes sont essentiellement vides, de sorte que de
nombreux rayons gamma les traverseront simplement sans interaction.
La probabilité est fonction à la fois du numéro atomique et de l'énergie du
gamma et est différente pour la diffusion et l'absorption photoélectrique.
Nous combinerons les deux et appellerons la probabilité résultante le «
coefficient d'atténuation de masse » ou u/p.
L'équation classique de l'atténuation des rayons gamma traversant un
matériau est la suivante :
Où:
I = intensité résultante
Io = intensité initiale
L = longueur du trajet
p = densité du matériau
u/p = attenuation coefficient
Le tableau ci-dessous indique le pourcentage relatif des éléments les plus
prédominants dans la croûte terrestre ainsi que leurs valeurs de Z/A et u/p.
-L*p*u/p
I = Io * e
81
Publicité
