radiation ionisantes Flashcards
rappeler structure de la matière :
matière → atome→e- et protons → noyau atome :protons et neutrons→ quarks
c’est quoi les particules élementaires (ou fondamentales )?
les particules qui ne montrent de sous structure
qui n’en a pas
c’est quoi les fermions ?
ils ont un spin demi-entier
c’est quoi les bosons ?
ils ont un spin entrier (ou nul)
à partir de quels particules la matière de l’univers c’est-elle formée ?
les fermions
que permettent les bosons ?
ce sont des particules messagères qui transmettent les interactions fondamentales de notre univers ?
combien d’interactions fondamentales les bosons ont. ?
4
comment sont les particules des fermions ?
- massives
- réparties en 3 groupes (ou générations) composé de quarks et de leptons
de quoi sont composées les 3 groupes des fermions ?
de quarks et de leptons
que regroupe la 1ère génération des fermions ?
- particules les + légères qui constituent la matière
quelles sont les particules de la 1ère génrations des Fermions ?
- quarks u et d : composant des nucléons
- leptons : e- et neutrino electronique
de quoi sont composés les nucléons ?
de quark u et d
que regroupent les 2ème et 3ème générations des fermions ?
les particules + lourdes présentent juste après le big bang que l’on peut recréer artificiellement dans accélérateurs
c’est quoi une antiparticule ?
chaque particule a son anti :
* même propriétés ☞masse et moment intrinsèque
* Caractéristiques opposées ☞charge opposée
que ce passe-t-il quand 2 antiparticules/particules se rencontrent ?
elles s’annihilent
c’est quoi les quarks ?
ils sont de 2 types classés selon leurs charges électriques fractionnaires
donné le classement des quarks :
- u (up), c(charm), t(top):charge de + 2/3e
- d(down), s (strange), b(bottom) : charge de -1/3e
comment chaque type de quark peuvent -ils exister ?
en 3 proptiétés quantiques (“la couleur”)
quelles sont les 3 propriétés quantiques ?
- couleur primaires (rouge, vert,bleu) pour les quarks
- 3 couleur complémentaires pour les ou anti-couleur (cyan,magenta,jaune) pour les anti-quarks
où vont exister les quarks ?
qu’à l’interieur des hadrons qui sont de 2 types
quels sont les 2 types d’hadrons ?
- baryons
- mésons
par quoi sont formés les baryons ?
d’un triplet de quarks, tous de couleurs ≠ (bleu,vert,rouge)
que contiennent les anti)baryons ?
3 anti-quarks de couleurs ≠ : cyan, magenta, jaune
comment sont les baryons et les anti-baryons ?
leurs couleurs
ils sont blancs
quels sont les représentants du baryons ?
- nucléons (protons et neutrons)
- hypérons
baryons
quelle est la charge du proton ?
Q=+1
baryons
quels sont les quarks du protons ?
uud=>3 couleurs≠
baryons
quelle est la charge du neutron ?
Q=0
baryons
quels sont les quarks du neutrons ?
udd (3Couleurs≠)
c’est quoi les mésons ?
particules instables et très éphémères
de quoi sont constitués les mésons ?
par une paire qaurks-antiquarks
le quarks et son anti pas forcément la même lettre u et d barre
de quelles souleurs sont les mésons ?
blancs : ils sont composés d’une couleur et d’une anti-couleur
quelle est la charge du leptons ?
ils sont de 2 types : chargés soit neutres
quelles sont les particules du leptons chargées ?
- l’e- (e)
- le muon (μ)
- le tauon (t)
☞ils sont de chagre -e
quelles sont les particules des leptons neutres ?
- neutrinos électronique
- ” muonique
- ” tauique
- les anti-neutrinos (noté u barre)
comment sont les neutrinos électronique, muonique, tauique et les anti-neutrinos ?
- particules de masse très faible (mais non nulle)
- charge nulle
- toujours associés aux leptons chargés correspondants
que transmettent les bosons de jauges ?
les forces fondamentales
dans quel cas les forces s’exercent entre 2 fermions ?
que s’il y a échange d’une particule médiatrice
combien existe-t-il de bosons de jauge ?
12 + 1 hypothétique auquel il faut ajouter anti-bosons correspondant
bosons
c’est quoi le graviton ?
- hypothétique
- il transmettrait interaction gravitationnelle = attraction entre tous obt massif
- très faible intensité
- portée ∞
bosons
le photons c’est quoi ?
- particule de masse nulle
- vecteur de l’interaction electromagnétique assez intense
- portée ∞
bosons
que permet de rendre compte les photons ?
permet de montere phénomènes d’éelectromagnétisme
bosons
avec qui aggissent les protons ?
entre tous les obt qui possèdent une charge électrique
bosons
les gluons c’est quoi ?
- particule de masse nulle
bosons
de quoi sont responsables les gluons ?
interaction nucléaire très forte indépendante de la charge
☞ très intense
☞courte portée
bosons
que vont assurer les gluons ?
cohésion des hadrons (particules constitué de quarks et de gluons)
bosons
combien existe-t-il de gluons ≠ ?
8 types
bosons
quels sont les 8 types de gluons ≠ ?
- 6 dans un baryon (reliant couleurs et ses complémentaires)
- 2 dans un méson (reliant couleur et ses complémentaire)
c’est quoi les bosons intermédiaires ?
trois type de particules de masse élevée :
W⁻,W⁺,Z⁰
que véhiculent les bosons intermédiares ?
l’intéractions nucléaire faible entre leptons et quarks : peu intense, courte portée ⇒ entre en jeu lors désintégrations β±
quelles sont les 4 interactions fondamentale des bosons ?
- forte
- électromagnétique
- faible
- gravitation
l’e- volt c’est quoi ?
E cinétique acquise par 1 e- accéléré depuis le repos par une ≠ de portentiel de 1 volt
unité eV
1eV = 1,6.10⁻¹⁹ J
1 J +1kg.m².s⁻²
l’unité de masse atomique c’est quoi ?
1/12 de la masse d’un atome de carbonne 12 de masse molaire 12g/mol
À quoi correspond 1 uma ?
1,66. 10⁻²⁷ kg
combien fait la masse d’un e- ?
10⁻³¹ kg
quelle est la masse du protons, neutron et alpha ?
10⁻²⁷ kg
comment peut s’exprimer la masse ?
- kg
- u
- MeV/c² grace à relation E=m.c² donc m=E/c²
u =uma
en quelle unité on va utiliser pour taille des atomes et des neutrons ?
le mètre est SI mais ps adpaté :
Atome~10⁻¹⁰m =1 angstrom Å
neutrons ~10⁻¹⁵m = 1 Fermi (fm)
comment sont rangés les éléments chimique dans le tableau de mendeleïv ?
- ordonnés par num atomique croissant
- organisés en fonction de leur conf électronique
combien a-t-on d’élements répertoriés dans le TP ?
- 118
- 94 éléments naturel, les autres sont artificiels
- 80 au moins 1 isotopes stabes
quels sont les éléments qui sont à leur état gazeux,liq, solide à T° et P° standanrd
1atm et 0°C
- 10 élément gazeux
- 2 élemtns liq :mercure 80, brome 35
- le reste est solide
modèle de thompson c’est quoi ?
plum pudding : atome composé e- plongés dans soupe de charge positive pour éq charge négative des e-
modèle de rutherford c’est quoi ?
neutralite: atome noyau chargé + qui contien majorité masse atom et séparé par vide; e- tournant autour
1. modèle planétaire de l’atome
2. charge noyau=-charge e-
le modèle de Bohr pour lui comment va être l’e- ?
- il ne rayonne pas d’E lorsqu’il se trouve sur une orbite stable
pour Bohr qaund e- énet un rayonnement ?
quand e- passe d’une orbite à l’autre avec E quantifiée
formule moment cinétique quantifié ?
ħ= h/2π
h=cste de Planck
formule rayons stable (permis) quantifiés ?
r(n)= n² . r₀
À quoi correspondent un Å ?
10⁻¹⁰ m
formule E de liaisons quantifiées ?
E(n)= -E₀/n²
E₀=cst de Rydberg
comment va être l’E si on s’éloigne du noyau ?
+ on s’éloigne du noyau + E périphérique est faible
le modèle de Schrödinger c’est quoi ?
- élaboré
☞couches et sous couches
☞Nbr quantiques
- élaboré
- fonction d’onde associée à e- ψ
- résolution éq=>4nbr quantique + proba de présence de e- autour noyau
éq de Schrödinger
nombre quantique n à quoi ca correspond ?
- couche
- n∈ℕ
éq de Schrödinger
à quoi correspond le nombre quantique secondaire ou azimutal ?
- 𝓁
- sous couche
- 0 ⩽ ℓ < n+1
eq de Schrödonger
à quoi correspond le nombre quantique magnétique ?
- m
- orientation spatiale de orbitale atomique
- -ℓ ⩽m⩽ +ℓ
éq de Schrödinger
à quoi corresond le spinS
moment angulaire de l’e-
s= ± 1/2
donner les 4 nbre quantique :
- nbre principal n
- nbre azymutal 𝓁
- nbre magnétique m
- spin s
que dit le ppe d’exclusion de Pauli ?
que 2 e- d’un même atome ne peuvent exister dans un même état =>4 nbre quantique id impossible
un nucléide c’est quoi ?
type de noyau atomique caractérisé par le nombre de protons et ne de neutrons
c’est quoi un isotopes ?
- les nucléides(noyaux) ayant le même nomre de protons et des nombres d’e- ≠
- Z cst horizontal sur Z=f(n)
dans la nature combien on a de nucléides ?
+300 nucléides naturels
on a combien de nucléide artificiel ?
nbrx isotiopes instables d’e- stable :
* transuraniens
* transactinides
+ de 1200 nucléides artficiels≈1500 noyau ≠
comment sont les proportions de pls isotopes ?
différentes ex hydrogène
comment sont les propriétés physiques des isotopes ?
≠ car masse sont différentes : très visibels pour noyaux légers , variation minime pour noyau lourds
les propriétés chimiques des iosotopes ?
identiques car même nmbre d’e- donc même nbre num atomqie
⇒base de utilisation des iso radioactif en med nucléaire
c’est quoi un isotone ?
- les nucléides ayant mêm nbre de neutrons et des nbres de protons ≠
- N cst vertical sur N=f(Z)
les isotones ont-ils les mêmes propriétés physiques et chimiques ?
non propriétés ≠
les isobares c’est quoi ?
- les nucléides ayant le même nbre de nucléons
- A cst Orthogonal à N=Z (pas tjrs)
comment sont les propriétés chimiques et physiques des isobares ?
- chimiques ≠
- physique similaire
que montrent les exp sur les noyaux ?
noyaux atomiques sont presque sphérique :
volume V du noyau est proportionnel au nombre de masse A
formule du volume V du noyau :
V=A.V₀
V₀= 4/3πr₀³
masse volumique formules
- ⍴=Mnoyau/Vnoyau
- Mnoyau≈mnucléons
- ⍴=3.mn/4πr₀³
quand est-ce qu’un nucléide est qualifié de stable ?
s’il ne subti aucune modif au cours du temps
quand est-ce qu’un nucléide est qualifié de instable ?
s’il est susceptible à tout moment de subir changement
À quoi est lié la stabilité des noyau ?
proportion des protons et des neutrons qu’ils renferments
À quoi est liée la cohésion du noyau ?
force d’interaction nucléaire forte
que va-t-on observer plus les noyaux deviennent lourds ?
plus le nbre de neutrons augmentent par rapport au protons
Pq plus noyaux devient lourd plus nbre neutrons augmentent ?
pour comps-enser les force de répulsions électromagnétiques
combien a-t-on de noyaux stables ?
275 :
* noyaux légers (Z<30) N=Z
* noyaux lourds N=1,5Z-10
N=neutrons
par quoi est limités les élément en dehors de la zone de stabilité ?
voir graphique p 339
- par Bismuth 209
- pour tout (∀) A>209 :instables
défaut de masse c’est quoi ?
- masse noyaux est ≠ de la somme de la masse de tous ses constituants
- noté ∆M
À quoi correspond l’E de liaison ?
correspondance énergétique du défaut de masse par la relation de Einstein
comment est la courbe d’Aston ?
séparé en 3 parties:
* noyaux stables 20<A<190; -8Mev
* réaction de fusion 1<A<20 ; -1MeV
* réaction de fission A>90 ; -8MeV
voir p340
comment sont classer les rayonnements ?
- selon leur effets sur la matière
- selon leur nature
comment les rayonnement peuvent faire efffet sut la matière ?
- ionisantes : E suffisante pour ioniser l’e- de la couche K de l’hydrogène
E>13,6 eV - non ionisantes
quelles sont les rayonnement selon leur nature ?
- materielles
☞neutres:neutrons
☞chargées: protons, e-, positons - electromagnétiques (pas de support materiel)
quels sont les ≠ rayonnement:
- Ɣ =0,01 nm
- X= 1nm
- UV=100nm
- 400 nm< Visible< 700nm
- 1mm<IR<10mm
- 1m<Radio<1km
définition d’une onde électromagnétique?
composée d’un chps élec E et d’un chp magnétique B oscillants et perpendicualires
comment vont osciller les chps E et B ?
en phase et sont perpendiculaire à la direction de propagation
cf p341
valeur vse max de propagation dans le vide ?
c=3.10⁸ m.s⁻¹
vse de propagation dans un milieu matériel ?
v<c
c:3.10⁸ m.s⁻¹
vse de propagation dans l’air?
=vse dans le vide: c=3.10⁸m.s⁻¹
indice de réfraction formule ?
i= C/V
c=célérite
V=vse dans le milieu
c’est quoi la periode T ?
- tps séparant 2 instants où les chps sont dans le même états
- dimension [T]
c’est quoi la fréquence 𝛎 ?
= nbre de cycle par unité de tps
* dimension [T]⁻¹
formule de la pulsation ω ?
ω=2π /T ou 2πu
c’est quoi la longueur d’onde λ ?
distance au bout de laquelle on retrouve le chp dasn le même état= dist parcourue en 1 periode de T
* dimension [L]
formule de λ dans le vide ?
λ= c.T
formule de λ dans un milieu materiel ?
λ=v.T
hypothèse de l’aspect corpusculaire des ondes ?
ctn intéraction des REM sont non explicables par modèle ondulatoire
rayonnement electromagnétique
effet photoélectrique :Herzt explication ?
augmentatoin progressive de λ: quand λ↗︎ E↘︎, il n’y a plus assez d’E pour arravher des e-, arrêt net=notion de seuil
c’ests quoi la notion de seuil ?
quna dil n’y a plus assez d’E pour arracher des e-
est-ce-que la valeur du seuil est pareil pour tout les materiau ?
non
def historique de l’aspect corpusculaire ?
décrit pour ondes luminseuses: lumière est décrite comme flux discontinu de “paquets” d’électromagnétique appelé photons
comment va se faire la propagation des photons dasn le vide ?
en ligne droite avec la même célérité c que l’onde électromagnétique
que va transporter chaque photon ?
transporte quantité d’E élementaire E =quantum proportionnelle à la longeur d’onde
formule de E d’un photon ?
- E=H.𝛎 =h. C/λ
- exprimé en J et en eV
dualité onde-corpuscule definition ?
tout corps ayant une masse et une E possède une onde caractérisée par sa fréquence
E=h.𝛎=mc²
à quel type de rayonnement le modèle ondulatoire et corpusculaire va être adapté ?
théoriquement adaptés à n’importe quel type de REM
de quoi va dépendre utilisation modèle ondulatoire et corpusculaires ?
dépend des phénomènes que l’on chercher à expliquer
pour les phénomènes macroscopique on utilise quel modèle : corpusculaire ou ondulatoire?
ondulatoire (lumière optique)
pour les sytèmes possédant des niveaux d’E quantifiés on utilise quel modèle : corpusculaire ou ondulatoire ?
approche corpusculaire (structure anatomique..)
c’est quoi une transformation isobariques ?
- même nbre de masse pour noyau fils
- excès de neutrons
- excès de protons
=>en competition
que donne excès de neutrons?
radioactivité β⁻
que donne excès de protons ?
- radioactivité: β⁺
- capture électronique
c’est quoi transformation par partition ?
- excès de nucléons
que donne un excès de nucléons ?
- radioactivité 𝛼 (surtt pour Z grd)
- fission en 2 fragments+ émission de neutrons à fort potentiel énergétique
c’est quoi une transformation isomérique ?
- émission Ɣ
- conversion interne
quelles radioactivités sont des interactions faibles ?
- β⁺
- β⁻
- capture électronique
quelles radioactivités sont des interactions fortes ?
𝛼
quelles radioactivités sont des interactions électromagnétique ?
- Ɣ
- conversion interne
quelles sont les lois de conservation de la désintégrations ?
(phénomène intra-nucléaire)
- conservation charge
- ” nbre de nucléons
- ” de l’E
- ” quantité de mt
/!\ pas de conservation de la masse
c’est quoi le schéma de désintégration ?
- représentation graphique de toutes les transitions ds désintégration et leurs relations
- sytème de coordonées
comment va-t-on faire schéma de désintégration ?
- axe des y =E, augmentant de bas en haut
- axe des x=num atomique augmentant de gauche à droite
- =>chaque E est propre à chaque réaction et donc fixe
dans le schéma de désintégration qu’indiquent les flèches verticales ?
- =transition gammaƔ
- E Ɣ sont indiquée
qu’indiquent les flèches obliques ?
- les transitions beta β
- E max sont indiquées
quelle transformation est faite quand excès de neutrons ?
transformation de neutrons en protons Z’> Z
quelle transformation est faite quand il y a excès de protons ?
transformation des protons en neutrons Z’<Z
comment peut se faire la transformation vers l’état stable ?
peut passer par un état intermédiare (excité ou métastable)
cf p 346
définition désintégration β⁻ ?
- émission par le noyau d’une particule β⁻=e- ou négaton
- concerne noyaux excès de neutron
- ⁰₋₁e=⁰₋¹β
comment va se passer la désintégration β⁻ ?
un neutron se transforme en proton sous l’influence de la force nucléaire faible
sous quelle influence le neutron se transforme en proton ?
force nucléaire faible
écrire la réaction élémentaire au niveau du noyau dans le cas d’une désintégration β⁻
¹₀n→¹₁p+⁰₋₁e+⁰₀a𝛎
a𝛎=antineutrino
écrire la réaction élémentaire au niveau de l’atome dans le cas d’une désintégration β⁻
ª𝘻X→ª𝗓₊₁Y+⁰₋₁e+⁰₀a𝛎+Qβ⁻
la charge doit être conservée
conditions de transformation d’une désintégrations β⁻?
Qβ⁻>0
∆Mα>0
Mα(A,Z)>Mα(A,Z+1)
Mα=masse atome
comment est le spectre énergétique de désintégration β⁻?
spectre d’émission continue
pourquoi le spectre d’emission est continue dans le cas d’une désintégration β⁻ ?
car E de la réaction se partae entre l’E cinétique de l’e- et celle de l’antineutrino
Qβ⁻ =Eβ⁻+E𝛎
comment va être la distribution énergétique dans le cas d’une désintégration β⁻?
- en théorie :aléatoire (gaussienne)
- en pratique : abaissement de l’E cinétique de e- surtout aux valeurs basses de Q car noyau exerce force d’attraction sur e- émis
quelle est Eβ⁻ ?
~11aine Kev voir qq MeV
à quoi correspond Eβ⁻
E correspondant à la proba que la désintégration se fasse
que ce passe-t-il en radiothérapie métabolique ou interne vectorisée ?
e- très ionisant dénature les molé dans un rayon de quelque mm autour de l’isotope
qui va être marqué dnas la radiothérapie ?
marquage de molé à affinité pour des cell cancéreuses par isotopes β⁻ puis administration aux patient de celles-ci
la radio immunothérapie c’est quoi ?
association d’un isotope radioactif à un anticorps monoclonal qui permet de cibler spécifiquement un antigène des cell cancéreuse à traiter
la luthérapie c’est quoi ?
- utilise luthétium
- utilisé par ex traitement des tumerus neuro)endocrines et du cancer de la prostate
que va émettre le désintégration β⁺?
émission par noyau d’une particule β⁺
quelles sont les molé β⁺?
positon, anti-electron et electron positif
quel noyau vont être concerné par désintégration β⁺?
noyaux ayant excès de protons:
⁰₊₁e=⁰₊₁β
comment fonctionne la désintégration β⁺?
dans le noyau un proton se transforme en neutron sous l’influence de la force nucléaire faible
quelle est la réaction élémentaire de la désintégrations β⁺ ?
- au niveau du noyau : ¹₁p→¹₀n+⁰₊₁e+⁰₀𝞶
- au niveau de l’atome:ª𝘻X→ ª𝘻-₁Y+ ⁰₊₁e+ ⁰₀𝛎 (+Qβ⁺)
comment est le spectre energétique de la désintégration β⁺?
spectre d’émission continu car l’E de la réaction se partage entre l’E cinétique de positon et celle du neutrino
Qβ⁺=Eβ⁺+Eᵥ
comment est la durée de vie des particules β⁺ ?
durée de vie très courte. il peut arriver que le position émis (anti-e-) renconrte un e- du nuage électronique => annihilation de matière avec émission de 2 photonsƔ
Eβ⁺ ?
~100 aine KeV-qqMeV
dans quelle examen médical on utilise la désintégration β⁺?
- la tomographie par émission de positon
c’est quoi la TEP?
- très utilisé en Oncologie
- métabolisme cellulaire: 18F-fluorodésoxyglucose
- on utilise un vecteur consommé par la tumeur ex18F-f puis on détecte photons émis on peut alors discerner un tumeur à qlq mm près
qui est concerné par la capture électronique ?
noyaux ayant excès de protons
avec quel phénomène la capture électronique est-elle en compétition ?
Avec la désintégration β⁺
comment se passe la capture électronique ?
dnas le noyau un proton se transforme en neutron par capture d’un des e- des couches internes de l’atome
quels sont les réaction éléemntaire de la capture électronique ?
- au niveau du noyau : ¹₁p +⁰₋₁e →¹₀n+⁰₀𝞶
- au niveau de l’atome:ª𝘻X +⁰₋₁e →ª𝘻-₁Y+ ⁰₀𝛎 (+Qce)
comment est le spectre énergétique de la capture électronique ?
les neutrino sont indectablme mais on peut utilise les phénomènes secondaires (la CE “donne” des neutrinos)
que va laisser la CE ds la conf électronique ?
une vacance dans la couche qui sera comblée apr un e- du cortège électronique
que va provoquer la vacance dans la couche par CE?
une émission caractéristique de rayon X ou d’un e- Auger
formule energie rayon X?
E𝐱 =h𝛎 =EL -EK
l et k = couche électronique k,l,m,n
formule E e- Auger ?
Ee-A= EM-(EL-EK)
ordre de grandeur de E rayon X ?
10 KeV< EX < 100KeV
qui est concerné par les tranformations par partition ?
concerne les noyaux ayant trop de protons et de neutrons, il s’gait d’un retour à la stabilité en se cassant
comment appelle-t-on les transformation par partition ?
- fission: partition en noyaux plus légers
- Emission α (He)
c’est quoi la désintégrations 𝛼 ?
émission par le noyau d’une particule 𝛼
* 𝛼 = noayux d’He (2 protons+2 neutrons)
qui est concerné par la désintégrations 𝛼 ?
les noyaux trop riches en nucléons = noyaux lourds
quel est le mécanisme de la désintégration 𝛼 ?
= fission spontanée et asymétrique du noyau sous l’influence de la force nucléaire forte
réaction élémentaire de la désintégrations 𝛼?
ªzX → ª⁻⁴z₋₂Y + ⁴₂He (+Q𝛼)
comment et par quoi est défini le spectre énergétique de la désintégration 𝛼 ?
- spectre d’émission monoénergétique =>spectre de raies
- défini par Q𝛼+E𝛼+Er
- conservatino de ma quantité de mt p=mv)
E de la désintégration 𝛼 ?
≈ 4-9 MeV
la fission c’est quoi ?
coupure du noyau en 2 fragments lourds avec émission de neutrons
qui est concerné par la fission ?
noyau trop riches en nucléonq
=> Noyaux très lourds Z>100
quel est le mécanisme de la fission ?
rarement spontanée (sauf avec élement transuraniens) elle est le plus souvent induite pr l’impacte d’un neutrons ex: centrale nucléaire
réaction élémentaire de la fission ?
ªzX → ª¹z₂Y + ª²z₂W +x.n(+Qf)
que va émettre l’émission quand on a une fission ?
émission de pls neutrons (2 ou3) cette multiplication des neutrons provoque une réaction en chaine. qui fournit de l’E
la multiplication des neutrons pendant la fission donne de l’E comment-est-elle ?
- contrôlée pour produire de l’E (réacteur nucléaire)
- non contrôlé, explosive :armes nucléaires
ex de l’uranium 235
E de la fission ?
≈ 200 MeV/fission
c’est quoi les phénomènes de désexcitation ?
= transformations isomériques
dans ctn cas de radioactivité β ou CE, le nucléide Y est stable
quel est l’autre cas de phénomènes de désexcitation ?
la transformationaboutit à un nucléide Y ds un état excité ou métastable qui revient à un état fondamental avec élimination de l’E en exces sous la forme d’émission d’un oupl photons ou d’une conversion interne
E du rayonnement Ɣ ?
E ~10 aine KeV-qqMeV
dans quel type d’examen on va utiliser rayonnement Ɣ ?
la scintigraphie en MN
comment foncitonne la scintigraphie en MN ?
les photons émis par un radioélement introduit dans l’organisme ont une E suffisante pour qu’une ctn proportion d’entre eux en sortent et soient accessible à une détection et à une localisation externe => permet de marquer de nbre maladies comme infarctus, embolie pulmonaire
c’est quoi la conversion interne ?
E en excès est transférée à un é- des couches K ou L qui est éjecté de son orbite avec une E cinétique àgale à l’E transférée diminuée de l’E de liaison de l’e-
* réarrangement électronique interne (X et Auger)
* spectre de raie
que dit la probabilité de décroissance ?
les noyaux instables d’une espèce donnée ne se transmuttent pas tous en même temps
peut-on réussir à prévoir quand un noyau va-t-il se désintégrer ?
non, impossible = phénomène probabiliste =loi de poisson
probabilité qu’un nucléide subbisent une transformation radioactive entre instant t et t+∆t?
p(∆t)=𝝀∆t
*ne dépend pas de t
c’est quoi la cste radioactive 𝝀?
probabilité de désintégration d’un noyau par unité de temps
dimension de 𝝀?
cste radioactive
[T⁻¹]
de quoi dépend 𝝀?
nature du nucléide
de quoi 𝝀 est indépendante?
- des conditions physico-chimiquesn(T°,pH…°
- du nbre initial de noyaux radioactifs présents
est-ce que tous les isotopes instables d’un même élément ont la même 𝝀?
non
```
~~~
que dit la loi d’évolution ?
considérons une pop de nucléides radioactifs d’effectifs initial N₀ et de cste radioactive 𝝀
N(t)= effectif de la pop au bout du temps t
entre instans t et t+∆t il disparait par désintégration radioactive un nbre de nucl”ides porportionnel à P(dt)
formule de la loi d’évolution ?
N=N₀.e(-𝝀t) → le nbre de nucléides décroit de façon exponentielle décroissante
e=exponetielle
c’est quoi la demi vie ou periode radioactive T ?
- durée nécessaire à la désintégration de la moitié des noyaux
- décroissance exponentielle
demie-vie
formule de la periode physique T ?
t= ln2/𝝀
formule de la demie-vie ?
N(t) = N₀. e(-ln2/T .t)
T= ln2/𝝀
formule de N à t=nT
N(nT)= N₀/2ⁿ
formule avec N quand on a échelle semi-logarithmique: relation linéaire?
ln [N(t)/N₀]= -𝝀t
pente= -𝝀
ordonnée à l’orignie ln(N₀)
quelle type de demie vie on va priviligier pour l’utilisation médicale ?
une demie-vie courte , secondes, heures ou 8 jours
c’est quoi la notion de periode effective ?
en cas d’administration dans l’organisme un élement radioactif peut subir des transformations biologiques dans l’organisme
notion de periode effective
que veut dire Tph ?
periode physique de l’élement = fixe
notion de periode effective
que veut dire Tb ?
periode biologique = dpt du métabolisme pathologie d’un ind
notion de periode effective
que veut dire Teff ?
periode effecive= prend en compt les 2 composantes
notion de periode effective
formule de l’élimination biologique qvac q la quantité de produit radioactifs administrés ?
dq𝒷 =-𝝀𝒷.Qdt =>loi de décsse
très lente
notion de periode effective
formule de l’élimination physique avec q la quantité d’un produit radioactif administré
dq𝔭ℌ =-𝝀𝔭ℌ+ Qdt
=>radioactivité d’un élément fixe
formule ne la period effective ?
1/Teff = 1/T𝔭ℌ + 1/T𝒷
c’est quoi la vie moyenne ?
=somme de la duréz de vie de tous les atomes divisés par N₀
formule de l’inverse de la constante radioactive ?
𝛕= 1/𝝀
formules de la cste de temps T ?
T= ln2/𝝀 = ln2.𝛕
formule du temps au bout duquel 63% des noyaux seront désintégrés
N(𝛕)= N₀/e¹
* désintégration de plus de 99% au bout de 5T
* dimension [T]
* intersection en abscisse de tangent à t=0
À quoi correspond l’activité d’une source radioactive ?
vse de d”sintégratoin des noyau instables à l’instant t
Comment calculé l’activité pour une population N(t) atome d’un radionélémner ?
en multipliant la probabilité qu’à un noyau de se désintégrér par unité de temps et le nombre de noyaus
c’est quoi le Becquerel ?
- unité internationale
- kBq=10³ Bq
- MBq= 10⁶Bq
- GBq =10⁹Bq
À quoi correspond 1 Bq ?
à 1 désintégration par seconde
le curie c’est quoi ?
unité historiquement utilisé
* mCi= 10⁻³ Ci
* μCi = 10⁻⁶ Ci
À quoi correspon 1 Curie ?
1 Ci= 3,7.10¹⁰ désintégration par seconde = 1Bq
c’est quoi la filiation radioactive ?
- lors décroissacne d’un radioélément, états instables intermédiares sont posssibles
- filiation radioactive = ensemble des désintégration qui partent d’un moyau radioactif pour aboutir à un état stable
plus le nombre de radionucléide décroit ?
plus c’est stables
pourquoi lors d’une filiation à 3 corps on ne s’intéresse que aux 2 premiers noyau ?
car ce sont les 2 instables : activité Ab passe par unmax à un instat Tm losrque dNb/dt =0
filiation à 3 corps
que va faire l’activité de A et B ?
quand activité de A est plus faible que celle de B donc B va venir s’accoler à A
filiation à 3 corps
c’est quoi l’éq du régime ?
- quand Ta>Tb et 𝝀a<𝝀b
- au nout d’un ctn temps rapport activité varient ensemble rappor des 2 devient csr
filiation à 3 corps
quand a-t-on un éq séculaire ?
- Ta»Tb et 𝝀a«𝝀b
- activité du père (A) rste quasi cste
- très rapidement activité du fils (B) = activité du père (A)
filiation à 3 corps
c’est quoi la susbstance mère à vie très courte?
- Ta«Tb et 𝝀a»𝝀b
- 𝝀b devient négligeable devant 𝝀a
- décroissacne très rapide de Na
- variation de Nb ne dépend que de Nb
application ou on utilise une méthode radiochronologique ?
la datation
c’est quoi la datation ?
organisme assimile 14C à la mort orga tout écahgne avec milieu ext cesse et le radiocarbone est piégé et sa quantiré décroit exponentiellemnt=>mesure de son age
radiobiologie
la dosimétrie c’est quoi ?
évaluation quantitative des dépôts d’E dans le tissu biologique
radiobiologie
comment on peut évaluer la dosimétrie ?
- ≠ unités
- pls paramètres : nature des rayons, des tissus
- effets chimiques, biologiques, tissulairs… possible=>immédiat ou retardé
- ppe et mesure de radioprotection
c’est quoi la dose absorbé ?
- E moyenne absorbée par unité de masse
- exprimée en Gray Gy ou J.kg⁻¹
formule de la dose absorbée ?
D=DE/dm
radiobiologie
quand est-ce qu’on peut avoir apparition d’effets déterministe ?
si D>250 mGy
radiobiologie
quand est utilisée D ?
en radiothérapie
radiobiologie
D est inadapté pour décrire quel effets ?
tardifs et aléatoir des RI dépendant du nature du rayonnement et du type de tissu irradié
c’est quoi le Transfert Linéique d’E ?
E moyenne déposée par unité de longueur
radiobiologie
comment évolue le TLE ?
+ il est élevé plus rayonnement est efficace pour créer des lésions biologique
radiobiologie
formule du TLE ?
dE/dl en KeV.μm⁻¹
radiobiologie
quels sont les facteurs de radiosensibilité des tissus aux rayonnements ?
- type cellulaire
- fractionnement de dose
- débit de dose
- type de rayonnement
- Effet Oxygène
- Environnemnt cellulaire
radiobiologie
pourquoi le type cellulaire est un facteurs de radiosensibilité des tissus aux rayonnements ?
+ la cell est jeune, peu différencié et à forte activité reproductrive plus elle est radiosensible
pourquoi le le fractionnement de dose est un facteurs de radiosensibilité des tissus aux rayonnements ?
une irradiation en 2 sénaces séparés induit une mortalité inférieure à celle obtenu en 1 seule fractino
mais pour thérapie on fragment les dose pour limiter les dégats
pourquoi le débit de dose est un facteurs de radiosensibilité des tissus aux rayonnements ?
la dose est d’autant moins efficace que le débit est faible
pourquoi le type de rayonnement est un facteurs de radiosensibilité des tissus aux rayonnements ?
Notion de Efficacité Biologique relatice : +TLE est élevée plus EBR est élevé
pourquoi l’effet oxygène est un facteurs de radiosensibilité des tissus aux rayonnements ?
la dose nécéssaire pour obtenir un même effet est supérieure en cas d’hypoxie =>une tumeur moins vascularis&e va nécéssiter plus de produit
pourquoi l’environnemnt cellualire est un facteurs de radiosensibilité des tissus aux rayonnements ?
cell cultivées en sphéroïdes sont plus résistantes que les cell isolées
* coopération cellulaire ->inhibition apoptose
que va quantifier la dosé équivelente H ?
la nocivité relatie des rayonnements suivant leur type (𝛼,β,Ɣ)
comment est exprimé la dose équivelente ?
en Sievert : Sv
c’est quoi al dose éfficace ?
- quantifie la nocivité relative des rayonnement suivant la sensibilité tissulaire
comment est exprimé la dose efficace
en Sievert Sv
explication de la formule de la dose efficace ?
dose équivalent reçue par un tissu T pondérée par le coeff de sensibiliré tissulaire ω
quels sont les effest de l’irradiation ?
provoque un excès d’E interne qui compromet stabilité de la molé=>responsable modif liaison chimique =>lésion moléculiare
quels sont les molé les plus atteintes par les irradiation ?
les molé d’eau et d’ADN
c’est quoi la radiolyse de l’eau ?
=éclater les molécules d’eau=>formation de radicaux libres
quels sont les 3 possibiliéts après radiolyse de l’eau ?
- reconstitution molé eau +commun
- formation d’eau oxygée, g’hydrogène moléculaire =>toxicité+++
- production de radicaux libres moléculaire =>dihydrogène
Comment peuvent les lésions nucléaires de l’ADN ?
- cassures simple et doubel brin
- lésion double brin
- altération des bases
- pontages
- lésion avec prot
quels sont les mécanismes de réparation des lésion nucléaires de l’ADN ?
- Génétiquement contrôlés
- mécanisme complexe faisant intervenir plus enzymes
- risque de réparation fautive :
☞nbre de lésion à répare trop important
☞lésion remplacée par structure anormale
quels sont les effets cellularies de la radioactivité ?
- lésions du cytoplasme
- ” mbaires
- ” prot
- ” nucléaires : chrom
les lésions du cytoplasme c’est quoi ?
- lésion des prot
- ” des mit
les lésions mbaires c’est quoi ?
- lésions des acides gras => dégradation des structures
que va donner la lésion des prot ?
la dégradation des récepteurs et des systèmes de transport et flux
les lésion nucléaire : chrom c’est quoi ?
- anneaux
- insertion
- translocation
- inversion
c’est quoi les effets déterministes ?
liés à la mort cellualire
c’est quoi les effets stochastique ?
liés à la réparation fautive et viable
c’est quoi le seuil de dose ?
une fois que celui-ci est franchi les symptomes vont forcément apparaitre
quelles sont les condition pour avoir des effets obligatoire/ déterministe ?
- mort cellulaire
- seuil de dose obligatoire
c
Comment sont les effets déterministes ?
- obligatoires
- effet proportionnel ) la dose
- gravité lié à la dose
- caractéristiques
- Précoses ou à moyen terme
- ex:
-syndrome d’irradation globale aiguë
-brulures radique
quelles sont les conditions pour avoir un effet aléatoire ou stochastiques ?
- survie des cell lésée
- pas de seuil de dose reconnu
quels sont les effets des effet stochastiques ?
- non obligatoire
- fréquence proportionnelle à la dose
- gracité non lié à la dose
- non caractéristiques
- tardifs
- ex:
-cancers
-effets génétiques
quels sont les 3 ppes de la radioprotection ?
- justification
- optimisation
- limitation
radioprotection
c’est quoi le ppe de justification ?
- justifier toute exposition aussi faible soit-elle
- balance bénéfice risque
radioprotection
c’est quoi le ppe d’optimisation ?
- optimiser la protection
- doses reçues réduites autant que possible pour limiter les risques sur les tissus sains
radioprotection
c’est quoi le ppe de limitation ?
fixer par voie reglementaire des limites à respecter pour l’exposition des personnes
quels sont les 3 moeyns de protections ?
- temps
- distance écrans
moyens de protection
comment le temps peut nous proger des radiation ?
- partir le plus vite possible
- débit de dose est proportionnel à la durée de l’exposition ->réduire le temps d’exposiotion
moyens de protection
comemnt on peut se protéger avec la distancse ?
- partit le plus loin possibles
- débit de dose varie avec l’inverse du carré de la dist->s’éloigner des sces
moyens de protection
comment fonctionne les écran ?
liés au ppe d’atténuation :
* dépend du materiau et de l’E du rayonnemnet
* caractérisé par coeff d’attenuation μ ou CDA
moyens de protection
EX D’écrans ?
- blindage des murs
- enceinte de manipulation protège seringues
- tabliers plombés
