Caractérisation de l’atténuation des photons par le béton baryté pour le blindage contre les rayonnements : analyse des paramètres clés à l’aide de GAMOS et Phy-X/PSD

Nogaye NDIAYE

Résumé


Le béton baryté, composé principalement de barytine (BaSO₄), est un matériau de construction dense et riche en baryum, largement utilisé pour la protection contre les rayonnements ionisants, notamment dans les secteurs médicaux, nucléaires et industriels. Grâce à sa composition unique, il offre une excellente atténuation des rayons X, des rayons gamma et d'autres particules énergétiques. Dans cette étude, des bétons ont été préparés avec différentes proportions de barytine, permettant d’obtenir des matériaux aux densités et compositions granulaires variées. L’objectif était de concevoir des bétons barytés destinés à la construction d’un bunker pour le service de radiothérapie. Les mélanges ont été réalisés avec des granulats denses, intégrant de la barytine à divers pourcentages, afin d’obtenir des bétons de densités distinctes (S1=3,33 ; S2=3,38 et S3=3,44 g/cm³). Cet article présente une étude approfondie sur l’utilisation du béton baryté pour le blindage contre les rayonnements ionisants dans la construction d’un bunker de radiothérapie au Sénégal. Les principaux paramètres de protection, tels que les coefficients d’atténuation linéaire et massique (LAC et MAC), la couche de demi-atténuation (HVL), la couche de dixième d’atténuation (TVL) et le libre parcours moyen (MFP), ont été calculés pour évaluer l’efficacité du béton baryté. Ces paramètres ont été déterminés à l’aide du code de simulation Monte Carlo GAMOS et du logiciel Phy-X/PSD, pour des énergies de photons allant de 0,015 MeV à 15 MeV. Les résultats obtenus ont été analysés afin d'évaluer l’efficacité du béton baryté en tant que matériau de blindage et d’optimiser la conception des structures de radioprotection, tout en mettant en évidence l'importance des outils de simulation, tels que le code GAMOS, dans ce domaine.


Mots-clés


Phy-X/ PSD, GAMOS, Barite Concrete, Shielding, HVL, TVL, LAC, MAC, MFP

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