Chapitre 3 Flashcards
Comment définissons l’énergie minimale nécessaire d’un photon pour que ce dernier interagissent avec un notau atomique?
E_th = -Q (1 + m_projectile/m_cible)
où Q est la différence de masse en énergie après fusion donné par:
Q = M_total-après-collision - Sigma_i m_réactif-i c^2
Quelles sont les interactions possibles entre un neutron et un noyau atomique?
- Diffusion élastique
- Diffusion inélastique
- Capture électronique
- Spallation
- Fission
Quelles sont les énergies cinétiques en jeu lors d’une collision élastique entre un neutron et un atome?
Énergie initiale: Ei = 1/2 m_n v_i^2
Énergie transmise au noyau:
Ek = Ei (4 m_n M)/(m_n + M)^2 cos^2 Phi - Phi est l’angle de vitesse de l’atome
Ek,max = Ei (4 m_n M)/(m_n + M)^2 et Ek,moy = Ei (2 m_n M)/(m_n + M)^2
Énergie finale neutron:
Ef = Ei (m_n^2 + M^2)/(m_n + M)^2
Donnez la formule générique de la diffusion inélastique d’un neutron?
n + X_A,Z -> X*_A+1,Z -> X_A,Z + n’ + gamma
Qu’est-ce que la spallation?
Désintégration complète du noyau en ces constituants par le neutron incident. Possible à partir de 50 MeV.
Quelles sont les interactions possibles entre un photon et la matière?
- Diffusion Rayleigh
- Diffusion Thomson
- Effet photoélectrique
- Diffusion Compton
- Production de paires (et de triplets)
Qu’est-ce que l’effet photoélectrique?
Absorption d’un photon par un électron d’une couche électronique interne. L’électron est ensuite éjecté et un autre électron se désexcite pour combler le trou (en émettant un rayon X ou un électron Meitner-Auger)
Quel est le seuil d’énergie pour l’effet photoélectrique?
L’énergie de liaison de l’électron.
Quel est le taux de transition électronique? Quel est son lien avec la section efficace de l’effet photoélectrique?
Selon la loi d’or de Fermi:
Wf = 2 pi/h_bar |Mfi|^2 rho(Ef)
Où Mfi est la matrice d’éléments d’interaction , H_int est l’hamiltonien relié au changement de momentum du photon par son absorption et diffusion
rho(Ef) est le nombre d’états finaux quantiques pour l’électron par unité de volume.
RELATION: d_a sigma_ph/d Sigma = Wf/Fluence
Quelle est la supposition principale de la diffusion Thomson/Compton?
Que l’électron est libre et stationnaire.
Les formalismes de correction suivants existent:
- Walter-Hartree pour électron lié
- Impulse Approximation pour électron lié et légèrement mobile
Qu’elle est la différence entre la diffusion Thomson et Compton?
La collision est supposée élastique dans la diffusion Thomson (valide si l’énergie du photon est suffisament faible par rapport à l’énergie de liaison de l’électron), mais pas dans Compton. Thomson est donc un cas particulier de Compton.
Qu’est-ce que la diffusion Compton?
Absorption du photon par un électron. Ce dernier oscille produisant ainsi un champ électrique et donc un photon diffusé d’énergie moindre que le photon incident et dévié.
Qu’est-ce que la diffusion Rayleigh?
Un photon est absorbé par un atome dans son ensemble, puis diffusé. Le photon diffusé est défini par la somme des champs électriques produits par tous les électrons oscillants de l’atome.
Comment est défini la différence de longueur d’onde dans la diffusion Compton?
delta lambda = lambda_C (1 - cos Theta)
Où la longueur d’onde Compton est h/(m_e c)
Qu’est-ce que la production de paires?
Sous l’influence d’un champ électrique d’un atome avoisinant, un photon émet un électron et un positron.
