Physique des rayonnements ionisants

Thèmes abordés

Rayonnement ionisant, filiation radioactive, rayonnement cosmique, dépôt d'énergie, faisceau de photons, faisceau de protons, faisceau d'ions carbone, coefficient d'atténuation, curiethérapie, master PMRHE Physique Médicale Radioprotection de l'Homme et de l'Environnement

Résumé du document

Ce document contient un TD corrigé de Physique portant sur les rayonnements ionisants.

Extraits

[...] Écrire l'équation décrivant la désintégration alpha d'un noyau AZ X. L'équation décrivant la désintégration d'un noyau AZ X est la suivante : A Z 4 2 He 2. Écrire l'expression générale de l'énergie libérée lors d'une désintégration alpha. L'expression générale de l'énergie libérée lors d'une désintégration alpha s'écrit : 4 2 Z−2 X N−2 ) − 2 He2 2 Z−2 XN−2 ) − M ( 2 He2 4 3. Calculer l'énergie Q libérée au cours de la désintégration alpha du radium 226 à partir des excès de masse ci-dessous. [...]

[...] Quelles sont les interactions rayonnement-matière possibles pour les rayonnements gamma ? Quelle est l'énergie des électrons Compton mis en mouvement par les gammas les plus nombreux en intensité d'émission ? Les interactions rayonnement matière possibles pour les rayonnements gamma sont les suivantes : Effet Photoélectrique, Diffusion Compton, Diffusion Rayleigh et Création de Paires (mais pas ici car les énergies des γ [...]

[...] 9 On souhaite déterminer l'activité recueillie à midi, donc au bout de t = 4h. On a donc : λB aA − λ B ×4h λB · aA − λ B ×24h aB (24h) = aB aB (24h) aB = On peut également l'écrire de cette manière : aA = aA · e− λ A t = 200 × e— aA (24h) = aA · e l n ( 66 l n ( 66 ×4 ≈ 192mCi ×24 = 200 × e ≈ 155, 4mCi λB aB = λB aB (24h) = At ln ( l n ( 6 (192 − 200 · — 6 ×4 ) ≈ 72, 8mCi ln ( ln ( 6 — 66 e ln ( ln(2) 6 (157 − 200 · — 6 ×24 ) ≈ 157, 3mCi ln ( ln ( 6 — 66 e aB = aB (24h) = aB 72, 8 aB (24h) 157, 3 10 6. [...]

[...] En pratique, le grain est entouré d'un matériau bio-compatible, le titane. Doit-on considérer la contribution à la dose totale des électrons Auger émis par la source ? Soit : · 10−3 l C S D A ( Ti ) = ρTi 346µm La trajectoire des électrons Auger dans le titane est inférieure à l'épaisseur de la capsule (100 µm) donc ils seront tous arrêtés avant d'atteindre l'eau de la sphère. 15. Combien de photons sortiront sans interagir de la sphère de 1 cm de diamètre, après un temps infini ? [...]

[...] Quelle est l'énergie des ions carbone de 2,5 GeV après 7,9 cm d'eau ? On a : Erestante 900 − 800 = E − 800 − 12, 49 − 12, 49 100 E − 800 95 45 100 = 800 + × ≈ 883 MeV 95 Eperdue = − ≈ GeV On en déduit qu'il reste 883 MeV aux ions carbone après avoir traversé de 7,9 cm d'eau. 8. Quelle est l'énergie perdue par des ions carbone de 2,5 GeV sur les derniers 1,5 cm de leur parcours dans l'eau ? [...]