Fluence

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En physique, la fluence est l'intensité d'un déplacement de particules, c'est-à-dire l'importance du flux de particules, ou radiatif, intégré sur le temps.

Pour les particules, la fluence est le nombre de particules traversant une unité d'aire pendant un temps donné. L’unité d'aire est le m-2 (nombre de particules par mètre carré). La fluence est également utilisée pour décrire l’énergie délivrée par unité d’aire, dans ce cas l’unité sera le J/m2. Cette grandeur est considérée comme une unité fondamentale de la dosimétrie. Dans ce cas, elle est aussi utilisée dans certaines applications de la médecine ou orthodontie (Épilation laser… ).

La fluence a deux expressions mathématiques équivalentes :

Soient N particules traversant la surface d’aire A. La fluence pour cette aire est alors :

\Phi =  \frac{N}{A}.

Dans le cas d’une aire infinitésimale, la fluence est :

\Phi =  \frac{{\rm d} N}{{\rm d} A}.

2. Soit un volume infinitésimal dV traversé par des particules. La fluence est :

\Phi =  \frac{\sum {\rm d \ell} }{{\rm d} V},

\sum {\rm d \ell} est la somme de toutes les longueurs de chemin pris par les particules traversant le volume. Ces définitions sont équivalentes, en multipliant la première définition par {\rm d} x/{\rm d} x où dx est la longueur typique du chemin pris par une particule dans le volume. Le numérateur ({\rm d}N {\rm d} x) donne alors la somme des longueurs de chemins pris par les dN particules dans le volume ({\rm d}N {\rm d}x \simeq \sum {\rm d \ell}) et le dénominateur ({\rm d} A {\rm d} x) donne le volume dV.

En physique des réacteurs la fluence est l'intégrale calendaire du flux neutronique. Elle s'exprime usuellement en neutrons/cm2. Par exemple la fluence en neutrons rapides d'énergie supérieure à 1 MeV (vitesse supérieure à 13 830 km/s) reçue par la paroi de la cuve d'un réacteur en fin de vie peut atteindre 6 x 1019 neutrons/cm2

Références[modifier | modifier le code]

  • ICRU 33: Radiation Quantities and Units, April, 1980. (www.icru.org)