questions RI, cours RI indirect, RI direct, freinage, générateur de RX

[SJr]

1) RI direct: pourquoi les béta + ou - dans le cadre d'un rayonnement directement ionisant sont continus ? et les alpha sont discontinus ? 

 

intuitivement j'aurai dit le contraire pour des raisons de quanta intraatomique des éléctrons (K, L, M, N) mais y'a un truc que je pige pas trop j'pense 

sachant que je me souviens d'une phrase à l'oral du Dr. Cassol que je n'ai pas eu le temps d'écrire malheureusement... elle a du dire un truc comme "peu importe ce que vous faite une désintégration alpha ça donne toujours la même énergie de particule alpha -sous entendu-, une période de 70milliards d'année (j'exagère lol) ou 3 secondes peut importe le temps d'attente, si ça expulse un alpha ça sera avec la même énergie, du coup est ce que c'est pour ça que l'on dit que le spectre est discontinu ? sous forme donc de spectre de raie ?

 

 

2) RI indirect: c'est quoi en fait le rayonnement de freinage ? est ce que ça s'appelle bien le "bremsstrahlung" ? est ce que quelqu'un peut m'expliquer le bremsstrahlung qu'on rencontre dans un GENERATEUR de RX au niveau de la plaque tunghstene (donc ANODE POSITIVE qui réceptionne) j'ai pas compris apparemment l’électron il fait du bremsstrahlung sur la plaque et hop ça fait des photon X

 

2 bis) ou3), même diapo à peu près "Le faisceau de freinage est centré sur son énergie moyenne Ē = Eₘₐₓ/3"  alors cette partie gros flou j'ai rien compris , c'est la fameuse pseudo gaussienne biaisée à droite là avec les fluorescence X au sommet, trop du mal à comprendre ce truc 

[SJr]

alors je crois que j'ai compris pour le rayonnement de freinage 

le rayonnement de freinage il s'obtient en balançant des éléctrons sur un atome et donc selon la LOURDEUR de cette atome on aura un freinage plus ou moins puissant comme ci dessous, du coup en fait sur du tungstene c'est pas mal on est sur du gros atome, donc gros freinage donc pas mal de photon et c'est réglable en touchant à l'intensité et la tension du générateur (d'éléctrons)

 et le photon de freinage, il peut en partant exciter des éléctrons du cortege de tungstene d'où les petites raies d'emission caractéristiques Ok je crois avoir saisi 

Edited October 2, 2019 by SJr

[Falcor]

Salut SJr ! Je vois que tu poursuis ta quête de compréhension dans le merveilleux monde la physique, c'est génial

Alors :

1) Les beta, une fois émis n'emprtent pas l'intégralité de l'énergie disponible, cette énergie est répartie entre la particule beta et le neutrino ou antineutrino. On parlera donc des beta max qui emportent, eux, la totalité de l'énergie disponible (Ebeta,max) et de tous les beta derrière qui eux, donc, n'emportent qu'une partie, laissant ce qui reste à l'antineutrino ou neutrino. D'ou le spectre continu.

Les alphas au contraire émettent toujours des photons gamma en même temps que la particule lourde. On aura, de plus, de nombreuses particules alpha avec de nombreux gamma possibles pour un radioélément émetteur alpha se désintégrant. Ces différentes possibilités sont tout le temps les mêmes et corresondent à des énergies bien précises : c'est la notion de strucutre fine. Ces énergies invariables et bien précises des photons gamma donneront au spectre d'un émetteur alpha un aspect de raies (ou discontinu)

 

2) Lorsqu'un électron avoisine un noyau, il interagira avec le champ de force coulombien de ce dernier, ce qui le ralentit. En ralentissant, il perd de l'énergie cinétique et ce sous forme de photons X. Oui, les photons "apparaissent hop comme ça" car un photon n'est rien d'autre qu'une énergie se propageant sous forme d'onde électromagnétique. Ces photons constituent le "bremsstrahung".

Au niveau de l'anode dans un générateur de RX, le thungstène est en effet un élément lourd, donc un noyau avec un champ coulombien intense. Lorsque les électrons accélérés arriveront à proximité, ils seront obligatoirement ralentis sous forme de bremsstahlung, ce qui nous donne ce spectre continu observable.

 

3) Ce spectre continu observable est en réalité le spectre de tous les photons X provenant de la décélération des électrons. Parmi eux, il va y en avoir qui auront une énergie maximale (Emax) et d'autres avec une énergie minimale (Emin). L'immense majorté des photons se situe dans les deux premiers tiers énergétiques entre E max et E min

      -  beaucoup RX      -    beaucoup RX     -        peu RX           -

E min (0/3)                1/3                           2/3                 E max (3/3)

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------> E

 

Donc l'énergie moyenne de tous ces photons se situe à 1/3. Donc Emoy = Emax/3.

La "fluorescence au sommet" correspond au spectre d'émission caractéristique du thungstène. Chaque élément a des électrons qui absorbent les photons à une certaine énergie bien précise afin d'être excités (passer à une couche supérieure). Après leur excitation, ils se désexcitent, et émettent donc des photons X de désexcitation. Cette fluorescence est donc un spectre de raies qui se superpose au spectre continu du bremsstrahlung qui correspond à la desexcitation des électrons de l'élément thungstène très précisément (avec une anode en cuivre on observerait le spectre d'émission du cuivre). Ce spectre là n'a aucun intérêt dans l'analyse des données.

[SJr]

eh oui je poursuis ma quête, merci bcp Sheldon ! 

alors j'ai bien tout compris ce que tu dis et merci encore pour cette réponse ! 

effectivement ce qu'il faut bien se rappeler c'est que le "Thug" ne sert à rien dans l'analyse des données aha, par contre ce qui est bizarre, c'est que si l'anode (+) absorbe des photons, elle absorbe et emet dans des valeurs discontinues, OR, ces valeurs sont censé pour l'hydrogène être -13.6ev pour K, L =- 3.4eV, M=-1.51ev et N=-0.85eV du coup (Brakett eventuellement ehe); donc comment expliquer que les raie au sommet elles sont en keV ????   je pensais que c'était des eV !! (cf chimie Mme Viguerie cf. Noyau chapitre I Dr. Cassol Énergie de Rydberg: E₀=13.6eV." *

 

 

'j'ai pas passé l'autre sujet en résolu sur le noyau car je galère encore à comprendre mais là j'ai pas le temps d'y retourner mais j'y reviendrais bientôt 

 

merci merci 

[Falcor]

Rappelles toi de la formule pour calculer l'énergie de liaison des éléctrons dans le modèle de Bohr valable pour tous les atomes (pas que l'hydrogène)

Tu as : Wn = -13,6 (Z - b)^2 / n^2

Ici Z est très grand (Z=74) donc Wn = -13,6 x (74 - qqch de petit)^2 / 1^2

Pour la couche K (n=1) et en négliegeant b on arrive de suite à W1 = -13,6 x 74 x 74  = 74473,6 eV

Donc bel et bien des keV.

 

Et ça marche pour l'autre sujet. Pense bien à ne pas oublier d'aller le voir du coup.

[SJr]

Wow superbe bien vu ! 

 

Oui j'oublirai pas promis 

(J'habite sur le forum)

[Falcor]

Génial