Biophysique ( dont radioactivité) Flashcards
- Quelle est la proposition fausse concernant les unités utilisées dans le domaine de la physique nucléaire?
a) 1 eV= 1,6.10-19 J
b) L’unité de masse atomique est égale au douzième de la masse d’un atome de 12C
c) La masse d’un électron équivaut en énergie à 0,511 MeV
d) 1 Bq = 1 S-1
e) L’activité d’un radioélément s’exprime en curie (Ci) dans le système international
E : en Bq
1 Ci = 3,7 × 10^10 Bq
Lequel de ces cinq modes de désintégration radioactive se produit dans le noyau de tritium ?
a) Emission alpha
b) Emission bêta moins avec formation du noyau Hélium 3
c) Emission bêta plus avec formation du noyau Hélium 3
d) Capture électronique
e) Emission gamma
B
Parmi les propositions suivantes, cocher celle qui est exacte. La période radioactive d’un radioélément dont l’activité a diminué d’un facteur 16 en 6 jours est de:
a) 15 heures
b) 1 jour
c) 1,5 jour
d) 2,5 jours
e) 5 jours
C
Parmi les unités de radioactivité suivantes, indiquer celle qui est utilisée pour exprimer l’équivalent de dose (H) :
a) Becquerel
b) Curie
c) Gray
d) Sievert
e) Rad
D
Lequel de ces cinq modes de désintégration radioactive se produit dans le noyau iode 125 (A = 125 et Z = 53) ?
a) Emission alpha
b) Emission beta- avec formation du noyau 125_52Te
c) Emission beta+ avec formation du noyau 126_52Te
d) Capture électronique avec formation du noyau 125_52 dans un état excité
e) Capture électronique avec formation du noyau 126_52Te
D
Les conditions énergétiques recquises pour la C.E. sont moins strictes que pour l’émission β+. Lorsque les 2 modes sont possibles, la C.E. est favorisée pour les atomes lourds. En effet, plus l’élément est lourd, plus le noyau est volumineux (Z élevé). Mais comme le rayon des orbites électroniques est indépendant de Z, les électrons de la couche K sont plus proches du noyau donc plus facilement attractibles.
La caractéristique importante de la C.E. est qu’elle s’accompagne d’une émission d’un rayonnement de désexcitation consécutive au réarrangement du cortège électronique (celui-ci se réarrange de proche en proche de manière à combler la lacune électronique).
Ce rayonnement de désexcitation est soit l’émission d’un rayon X, soit l’émission d’un électron Auger. Les valeurs d’énergie des rayonnements X sont inférieures à 100 keV (elles dépendent de la valeur du numéro atomique Z par la relation: EX = Z2/100).
On retiendra donc que, si on considère deux noyaux père et fils X et Y, le bilan énergétique est plus favorable pour la capture électronique que pour la désintégration β +
Parmi les propositions suivantes concernant la conduite à tenir en cas de contamination interne par un radionucléide, indiquer celle qui est fausse.
a) La conduite à tenir dépend du radionucléide
b) Administration d’iode stable si contamination par l’iode radioactif
c) Administration d’aérosol de complexant
d) Lavage des téguments à l’eau savonneuse
e) Examen à l’anthropogammamètre pour suivre l’élimination
D
L’activité d’une source radioactive qui est le siège d’une désintégration par seconde est de :
a) 1 curie
b) 1 joule
c) 1 becquerel
d) 1 rad
e) 1 gray
C
La radioactivité alpha correspond à l’émission:
a) D’un électron
b) D’un proton
c) D’un noyau d’Hélium
d) D’un positron
e) D’un neutron
C
Quelle(s) est (sont) la (les) proposition(s) exacte(s) concernant les radionucléides 125_53I et 31H
a) Ils sont utilisés pour l’exploration in vivo des dysthyroïdies
b) La période radioactive de 125_53I est supérieure à celle de 31H
c) La détection et la mesure des rayonnements émis par 125_53I se font par scintillation en milieu solide à l’aide d’un cristal d’iodure de sodium
d) 125_53I peut être produit par réaction nucléaire : 125_52Te + 21H => 125_53I + 2n
e) 125_53I est utilisé pour le marquage d’antigènes protéiques et d’haptènes
CDE
Parmi les propositions suivantes concernant la radioactivité, laquelle (lesquelles) est (sont) fausse(s)?
a) La désintégration alpha correspond à la perte de quatre nucléons
b) Les noyaux présentant une émission bêta+ sont caractérisés par un excès de neutrons
c) Les rayons bêta sont mono-énergétiques
d) La détection et la mesure du rayonnement y utilise un compteur à scintillateur
e) L’émission alpha est mono-énergétique
B- protons
C - pas monoénergique car pas de parcours linéaire donc pas une seule raie sur le spectre ?
Quelle(s) est (sont) la (les) proposition(s) exacte(s} concernant la radioactivité ?
a) Les isotopes diffèrent par le nombre de neutrons entrant dans la composition du noyau
b) Le nombre de masse A est le nombre de protons présents dans le noyau
c) Le tritium est un isotope de l’hydrogène
d) Le noyau 238U se transforme en 206Pb stable avec émission de huit particules alpha
e) Lors d’une transformation radioactive, bêta+ , le numéro atomique Z augmente d’une unité
ACD
Parmi les propositions suivantes concernant les modes d’exposition aux rayonnements ionisants, cocher la ou les proposition(s) correcte(s) :
a) Les rayonnements alpha représentent un risque d’irradiation externe
b) Les rayonnements X représentent un risque d’irradiation externe
c) Les rayonnements gamma pénètrent profondément dans le corps humain
d) Une exposition interne peut être produite après absorption d’un radio-isotope par voie respiratoire
e) Une exposition interne peut être réalisée après absorption d’un radio-isotope par voie cutanée
BCDE
Parmi les affirmations suivantes concernant l’utilisation du sievert comme unité de mesure en radiotoxicologie, laquelle(lesquelles) est(sont) exacte(s)?
a) le symbole d’écriture est S
b) il exprime une “dose équivalente”
c) il se calcule en multipliant la dose absorbée par un “facteur de pondération” variable selon la nature du rayonnement
d) l’ancienne unité correspondante était le rad
e) c’est l’unité utilisée en radioprotection
BCE
Parmi les propositions suivantes concernant les rayonnements ionisants, quelle est celle qui est inexacte :
a) Le rayonnement alpha est très ionisant mais peu pénétrant : il est arrêté par la peau ou une feuille de papier.
b) Le rayonnement béta est moins ionisant mais plus pénétrant que le rayonnement alpha ; il est arrêté par une feuille d’aluminium ou une plaque de plexiglas.
c) Les rayonnements X et gamma sont des ondes électromagnétiques, ils ont un pouvoir ionisant indirect et sont très pénétrants : ils sont arrêtés par une épaisseur de plomb, acier ou béton.
d) L’irradiation interne est surtout produite par les rayonnements alpha
e) La période effective d’un radionucléide est calculée par la formule suivante : Te = (Tp + Tb) / (Tp x Tb) où Te est la période effective, Tp la période physique du radionucléide et Tb la période biologique du radionucléide
E
- Parmi les propositions suivantes, quelle est celle qui est exacte : Dans le corps humain, du Potassium radioactif se transforme en Calcium. Lors de cette désintégration, il se forme :
a) Un positon et un neutrino
b) Un électron et un antineutrino
c) Un électron seul
d) Une particule alpha seule
e) Un positon seul
B
À propos des isotopes radioactifs, quelles sont les propositions exactes :
a) Ils comportent tous le même nombre de protons
b) Ils comportent tous le même nombre de neutrons
c) Les isotopes radioactifs sont les isotopes instables
d) Les désintégrations radioactives α aboutissent à la libération d’un atome d’Hélium
e) Les rayonnements α peuvent traverser la matière facilement
ACD
Quelles sont les propositions exactes parmi les suivantes ? Le tritium…
a) Possède deux neutrons de plus qu’un atome d’hydrogène
b) Est un émetteur gamma
c) Emet des radiations arrêtées par un écran de plexiglas
d) Possède une période radioactive comparable à celle du 14C
e) Doit faire l’objet de filières d’élimination spécifiques
tritium : β-
ACE
Parmi les propositions concernant les radioéléments, lesquelles sont exactes ?
a) Les rayonnements alpha ont un faible pouvoir ionisant
b) L’activité d’une source radioactive peut s’exprimer en Curie
c) Les rayons X et gamma sont faiblement pénétrant
d) Les radioéléments n’ont pas d’effet mutagène
e) Les rayonnements β- correspondent à des électrons
BE
1 Curie = 37 milliards de Bq
A- Les particules α correspondent à des atomes d’hélium
B- Les particules β sont appelées positons et ont la même masse que l’électron
C- Les particules laps sont une trajectoire longue et sinueuse dans la matière
D- A l’issue d’une désintégration, le noyau fils est souvent obtenu dans un état ionisé
E- La portée des électrons est toujours supérieure à leur parcours dans la matière
Vrai : B
A- des noyaux d’hélium
B- Parcours rectiligne, court
D- Etat excité. La notion d’ionisation ne concerne que le cortège électronique.
E- La portée des électrons désigne leur pénétration maximale en profondeur dans la matière. Etant donné que le parcours de ces particules est très sinueux, la portée est toujours inférieure au parcours.
A- La différence entre le nombre de masse et le numéro atomique correspond à la différence entre le nombre de neutrons et le nombre de protons
B- Par convention, un rayonnement est considéré comme ionisant su son énergie est > 13,6 keV
C- Un rayonnement peut être particulaire ou électromagnétique
D- L’énergie d’un photon est proportionnelle à la fréquence de l’onde électromagnétique
E- Les rayons X sont classés parmi les rayonnements directement ionisants
F- L’électron-volt est une unité de mesure d’énergie
Vrai : CDF
A- A- Z = nombre de nucléons - nombre de protons
B- ionisant si son énergie est > 13 eV = énergie pour arracher un électron à un atome d’oxygène ou d’hydrogène
D - E = hv = h * c/ λ
E- Rayons directement ionisants = particules chargées (électrons, positons, protons, particules α)
Rayons indirectement ionisants : particules non chargées (photon X, γ, neutrons)
F- 1 eV = 1,6 * 10^-19 J
A- Un atome métastable peut se désexciter par émission de rayonnement γ
B- Un électron Auger est issu du cortège électronique
C- Un fluor 18 est un émetteur β+
D- Si je double la distance qui me sépare d’une source ponctuelle, je divise mon exposition par 4.
E- La période efficace d’un radioélément est inférieure ou égale à sa période physique.
F- L’énergie d’un rayonnement est proportionnelle à sa longueur d’onde et inversement proportionnelle à sa fréquence.
Vrai : ABCDE
D- Le débit de dose diminue avec le carré de la distance à la source.
E- 1/Te = 1/Tphysique + 1/Tbio
F- L’énergie d’un rayonnement est proportionnelle à sa fréquence et inversement proportionnelle à sa longueur d’onde.
A- Un tablier de plomb protège efficacement des photons émis suite à la désintégration d’un positon
B- Les photons γ peuvent interagir avec le noyau pour donner naissance à un rayonnement de freinage.
C- Les interactions prédominantes des rayonnements ionisants avec la matière, aux énergies utilisées animalerie médicale, sont l’effet Compton et la création de paires.
D- Un photon peut traverser une épaisseur de matière sans interagir.
E- Si je double l’épaisseur d’un écran de protection, je divise par 4 le flux de photons derrière l’écran.
A- Un écran de 0,5 mode plomb atténue seulement 8% des photons et 511 keV
B- L’émission de rayonnements X de freinage (Bremmstrahlung) ne concerne que les électrons et positons qui subissent une déviation de trajectoire en raison d’une interaction colombienne avec un noyau du milieu traversé.
→ L’électron incident arrive sur la cible.
Il s’approche du noyau d’un atome, qui le dévie du fait de sa charge positive qui l’attire.
L’électron est donc ralenti. L’énergie de freinage est dégagée sous forme d’un photon X ou de chaleur si l’énergie est faible.
L’électron continue sa course sur une autre trajectoire ayant été dévié par le freinage, jusqu’à l’atome suivant où il produira un autre photon X
C- Effet Compton et effet photoélectrique.
→ effet photoélectrique : photon X donne la totalité de son énergie à un électron qui est expulsé
+ Possible retour à l’équilibre électronique par réarrangement => Photon X de Fluorescence donc rayonnement diffusé
+ L’électron expulsé peut lui même expulser un autre électron : électron Auger
→ effet Compton : Le photon X expulse un électron. Toutefois, son énergie est telle qu’il ne communique pas la totalité de son énergie à l’électron. Il est donc dévié tout en ayant une énergie plus faible (fréquence diminuée. L’atténuation par effet compton dépend essentiellement de la densité de la matière et peu de l’énergie des photons
D - vrai
E- cette proposition n’est vraie que dans le cas bien particulier où l’épaisseur initiale de l’écran est égale à ln(4)/µ car la loi d’atténuation n’est pas linéaire mais exponentielle.
A- Le spectre des rayons X produits par un tube à rayon X est la somme du spectre continu des rayons de freinage, et du spectre de raies caractéristiques de la cible
B- Le rendement des tubes à rayons X est mauvais, de l’ordre de 50%
C- L’irradiation naturelle moyenne ne Trace vaut 5 mSv/an
D- Le xénon 133 est la principale source d’irradiation naturelle
E- L’irradiation naturelle provient aussi de rayonnements cosmiques et telluriques ainsi que des aliments.
Vrai : AE
B- Rendmenet de l’ordre de 1%
C- Irradiation naturelle moyenne en France est ≈ 2,4 mSv/an
D- La principale source d’irradiation naturelle est le radon 222
A- Les rayonnements non ionisants ne sont pas dénués d’effets biologiques.
B- Les particules β- et α sont directement ionisantes
C- Les photons γ et X sont indirectement ionisants
D- Les interactions des rayonnements ionisants dans les milieux biologiques peuvent aboutir à la création de radicaux libres.
E- Les longueurs d’onde des rayonnements utilisés en imagerie diagnostique sont comprises dans le spectre du visible.
Vrai : BCD
A- Ils peuvent causer un échauffement des tissus
