Biophysique - Les radiations ionisantes

Thèmes abordés

Biophysique, radiations ionisantes, particules élémentaires, particules fondamentales, fermions, bosons, quarks, baryons, mésons, atome, noyau, rayonnement, radioactivité, filiation radioactive, radiobiologie, radioprotection, cours

Résumé du document

La matière est constituée d'atomes ; chaque atome constitué d'un noyau et d'un nuage électronique ; le noyau constitué de protons et de neutrons eux-mêmes constitués de quarks.
On appelle particules élémentaires (ou fondamentales) les particules qui ne montrent pas de sous structure :
- Les fermions, avec un spin demi-entier : toute la matière de l'univers est formée à partir de ces particules ;
- Les bosons, avec un spin entier (ou nul) : ce sont des particules messagère qui transmettent les interactions fondamentales de notre univers.

Extraits

[...] L'abondance isotopique est variable : - Naturels : 90 éléments naturels à 92 sauf 43 et 61) et 325 nucléides naturels (274 stables et 51 instables) ; - Artificiels : nombreux isotopes instables d'éléments stables, transuraniens (Z=93 à 103), transactinides, et plus de 1200 nucléides artificiels (environ 1500 noyaux différents). La proportion isotopique est différente. Exemple : hydrogène Propriétés physiques : Sachant que les propriétés physiques sont liées aux protons et à la différence de masse, les propriétés physiques diffèrent d'un isotope à l'autre. [...]

[...] Les isotopes radioactifs sont surtout utilisés en médecine nucléaire. Isotones : On appelle isotones, les nucléides ayant le même nombre de neutrons et des nombres de protons différents. Isobares : On appelle isobares, les nucléides ayant le même nombre de nucléons. Caractéristiques : Rayon : Les expériences montrent que les noyaux atomiques sont presque sphériques : - Le volume V du noyau est proportionnel au nombre de masse . ; - Pour un nucléon : - Pour le noyau : avec le rayon élémentaire 2016 RADIATIONS IONISANTES 12 Biophysique Masse volumique : . [...]

[...] Trois particules élémentaires constituent cet atome : - Dans le noyau : Protons : charge positive Neutrons : charge nulle - Cortège électronique : Electrons : charge négative. Le numéro atomique Z d'un atome permet de l'identifier. Il correspond au nombre de protons (donc au nombre d'électrons). Le nombre de masse A correspond au nombre de nucléons (protons + neutrons) que contient le noyau de l'atome. Il peut varier d'un atome à l'autre mais en restant toujours sur le même élément : on parle d'isotopes (même différent A). [...]

[...] - Mésons : Particules instables et très éphémères, constitués par une paire quark-antiquark (couleur primaire/anti-couleur). Les mésons sont donc blancs. Leptons : Ils sont de 2 types : chargés ou neutres. - L'électron ( le muon et le tauon ( ) : charge de ; - Les neutrinos électronique, muonique et tauique ( ) et les anti-neutrinos ( ) : particules de masse très faible (mais non nulle) et de charge nulle, toujours associées aux leptons chargés correspondants 2016 RADIATIONS IONISANTES 4 Biophysique Bosons : Ils transmettent les forces fondamentales. [...]

[...] Pulsation . 3Hz correspondent : Et Récurrence spatiale : Longueur d'onde : Correspond à la distance au bout de laquelle on retrouve le champ dans le même état = distance parcourue en 1 période T. Grandeur de dimension . Dans le vide, elle est donnée par : . ; même formule dans l'air (valeur approximative). Et dans un milieu matériel : avec v la vitesse de l'onde dans le milieu considéré. Dans le visible on est à 400-700nm. [...]