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QCMs désintégration


AliPotter
Go to solution Solved by SandieP,

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Hello!

 

J'ai deux QCM qui me posent problème sur les désintégrations... J'ai beau réfléchir pendant des heures, ça vient pas!  :angry:

 

1) Un radioisotope se désintègre par émission β-. Aux spectres β- se superpose une raie γ d'isomérisme et un électron de CI d'énergie 1,15 MeV provenant d'une couche dont l'énergie de liaison est -50keV.

L'énergie maximum des spectres β- est de E β1max = 1,77MeV

 

B. E γ = 1,2 MeV

C. E β2 = 0,57 MeV

 

J'ai essayé de faire le schéma, j'ai placé β1 max, ensuite j'ai mis γ + β2. J'ai aussi remarqué que 1,2 + 0,57 = 1,77MeV donc c'est bon mais comment on trouve ces valeurs ?  :huh: (qui sont vraies)

 

2) Le 22,11 Na se désintègre par émission β+ ou capture électronique vers un isotope du Néon (je suppose le 22,10 Ne). La diminution de masse des atomes est 2842 keV. On observe une raie γ à 1274,5 keV d'intensité 99,93%, un νe monoénergétique à 1567 keV d'intensité 9,73% et 2 spectres continus β+1 d'intensité 90,20% et β+2 d'intensité 0,06%.

 

B. E β1 max = 545,5 keV VRAI

C. E β2 max = 1820 keV VRAI

D. L'énergie de liaison de l'électron concerné par la capture est de -0,7 keV FAUX

 

J'ai pas réussi à faire le schéma mais pareil que tout à l'heure, je suppose que γ et β2 sont ensemble, je sais pas comment utiliser les données et les intensités...

De plus, j'ai remarqué que γ-β2 = β1, alors que je pensais que ce devait plutôt être β1 = γ + β2. Et aussi, je pensais que βmax devait être égal à la diminution de masse..

 

Et pour la D c'est faux mais je sais pas comment on peut calculer l'énergie de liaison..

 

Je sais que ça fait beaucoup de questions d'un coup mais avant de venir demander je voulais bien réfléchir et le revoir plusieurs fois..

 

Merci d'avance pour les réponses  :)

Bon week-end!

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Bonjour :)

 

Voilà pour le premier QCM : https://www.noelshack.com/2017-38-6-1506166582-p-20170923-133542-vhdr-auto-1.jpg

 

Pour le second, j'aimerais pas te dire n'importe quoi dans les calculs et dans les explications car je ne suis pas sur de ce que j'ai fait .. (en revanche, Emax de B2+ vient de 2842-1022 = 1820, le 1022 étant spécifique à la B2+), je laisse quelqu'un d'autre prend la relève ;)

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Le 1.022 Mev est spécifique à la désintégration B+ d'un atome.

Quand le positon est émis il est attiré par un électron, les 2 se percutent et boum ça donne 2 photons de 0.511 MeV qui s'annihilent dans la matière :) (oups edit : c'est le positon qui s'annihile dans la matière cf cours RI)

edit : ils partent à 180° l'un de l'autre, ils s'annihilent pas !

Donc la Beta+ ne se produira que si la DDM entre les atomes pères et fils est supérieur à 1.022 MeV ;) (edit : 1.022 car cela provient de 2me)

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Donc si j'ai bien compris, à chaque fois qu'on à une β+, pour calculer son énergie on fait le DDM - 1022 ?

J'ai remarqué que pour β1 si on fait 2842 - 1022 - 1274,5 (Eγ) on retombe sur le résultat donné 545,5 keV

 

Ca veut dire que la désintégration β1 est accompagnée de l'émission γ et la β2 c'est la flèche toute seule sur le schéma ?

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  • Ancien du Bureau

Salut ! 

 

Oulala attention ce ne sont pas les deux photons qui s'anhlinent dans la matière ! 

 

La désintégration Beta+ a un seuil de 1,022 Mev car si tu regardes bien l'énergie Q disponible, tu peux voir qu'on retranche au niveau atomique l'équivalent de 2 fois l'energie correspondante à un électron. POur éviter de te retrouver donc avec une energie disponible négative (ce qui est parfaitement impossible), il faut que a différence d'energie entre ton noyau père et ton noyau fils soit au minimum de 1,022 Mev.

 

Un reaction beta+ va produire un positon, qui va faire un très court parcours dans la matière avant d'aller s'anhiler avec un électron, ce qui produire deux photons à 180°, chacun ayant une énergie de 0,511 MeV.

 

Au plaisir, 

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  • Ancien du Bureau

Maheuresement je dois partir, pas le temps de me consacrer à ce QCM mais j'y reviens dès que je peux ! Mais globalement tu as l'energie perdue, tu sais que la particule Beta et le neutrino correspondant se partagent l'energie de manière pondérée dans le cas de la desintegration beta. C'est similaire au niveau de la CE.

 

Désolé de ne pas pouvoir y passer plus de temps, je reviens vite ;)

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Bon alors, j'ai fais le schéma pour mieux comprendre les calculs que vous m'avez dit. Est il bon ?

Si il est bon, je ne comprends pas pourquoi le "direct" c'est β2 et pas β1 ? Est ce que c'est parce que β2 est moins intense ? ou ça n'a rien à voir ?

 

Ne t'inquiète pas MrPouple, ce n'est pas urgent  ;)

post-10723-0-49057000-1506174155_thumb.png

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  • Solution

Coucou si ça peut aider voilà ce que j'avais fais sur cet exercice ! (je peux développer à l'écrit si tu veux mais ce que tu as fais est pas mal du coup ! ) 

 

mini_730257Capturedecran20170924a233725. (ps : il faut considérer que mon petit beta1 se désintègre aussi par une raie gamma j'ai oublié de la mettre à lui aussi)

 

Par contre moi c'est l'item E que j'ai pas trop compris et qui disait "La capture vers l'état fondamental du néon est interdite" et qui est compté vrai.

Est ce que c'est parce que la capture se fait vers un état métastable et après seulement vers l'état fondamental ? est ce que c'est toujours comme ça ? Ou alors il faut regarder la DDM par rapport à l'EL de l'e- capturé ? je sais plus trop 

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Coucou Sandie :)

Déjà merci pour ton schéma il m'a remis les idées en place :P

Pour la dernière question, oui il faut se référer aux intensités qu'on nous donne, le % pour que le Na se desintegre direct en Ne fondamental est négligeable devant la desintegration en Na excité ce qui fait qu'on considère que c'est impossible d'avoir directement Ne fondamental (comme d'hab il faudrait une confirmation mais je suis presque sur que c'est ça :P). Et non ce n'est pas toujours comme ça, il y a des désintégration où l'on observe pas de raies gamma il me semble bien !

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Coucou Saul! Avec plaisir  :)

 

Pour les pourcentages c'est bien ça (item E), je viens de reregarder mes TD (c'est le qcm 10 du TD2 de noyau atomique) et j'avais noté qu'il y avait déjà 99,93% dédié à gamma et 0,06% a beta (c'était dans l'énoncé) donc "pas assez de place" pour la CE! 

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  • 3 weeks later...

Salut !

En voulant faire le TD 2 de physique, je suis tombé à la fin sur cet exercice et j'y galère pas mal ..

En fait j'arrive pas à reproduire tout seul (autrement dit sans le schéma de SandieP) le schéma de désintégration : je pensais que la zone du 1.022 était une zone ''intouchable'', donc j'ai du mal à comprendre pourquoi on place l'énergie de liaison de l'électron en plein milieu de la zone 1.022, est-ce que c'est toujours comme ça ?

 

Merci beaucoup ! ! !

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Salut Chopin  ;)

 

En fait là ou tu vois l'énergie de liaison, c'est la désintégration par capture, qui, contrairement à la radioactivité β+ n'a pas de seuil, c'est pour ça qu'on ne prend pas en compte 1,022. Donc pour avoir l'énergie de la capture il faut juste enlever l'énergie de liaison mais pas le seuil 

 

Enfin il me semble, s'il faut je dis des bêtises :wacko:  on peut attendre la réponse d'un tuteur pour être surs  :D

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