La radiotherapie interne vectorisee (RIV) est une technique pour traiter le cancer dans laquelle des isotopes radioactifs sont couples a des molecules vectrices capables de cibler specifiquement les cellules tumorales pour les irradier. Le but de cette these est de fournir une description precise des depots d'energie induits dans la matiere biologique par les radionucleides emetteurs d'electrons Auger et de particules alpha les plus prometteurs actuellement pour la RIV, au moyen de simulations Monte Carlo de structure de traces. Dans le cadre de cette these, le code TILDA-V a ete etendu et ameliore pour inclure le ralentissement complet des particules alpha dans l'eau. Des etudes de transport et de dosimetrie des rayonnements ont ete realisees pour valider dans leur ensemble les capacites de la version la plus recente de TILDA-V a simuler les interactions des protons, des particules alpha et des electrons avec la matiere biologique. Les predictions du code ont ete largement comparees aux resultats obtenus avec d'autres outils numeriques et aux donnees experimentales disponibles, avec des resultats tres satisfaisants. L'effet sur les simulations de la description du milieu biologique (l'eau par opposition a l'ADN) a egalement ete analyse de facon detaillee. De plus, les differents radionucleides d'interet ont ete evalues en calculant la dose absorbee a des cellules tumorales isolees et a un petit amas cellulaire representant une micrometastase. Les resultats du present travail seront precieux pour la communaute de medecine nucleaire pour comprendre les merites relatifs des differents radionucleides et guider le choix du radionucleide le plus adapte pour armer une molecule vectrice, en tenant compte du contexte clinique en oncologie. (auteur)