FACULTE De PHARMACIE Préparée par l’ATM² Emission α Emission β- A 150 Noyaux en excès de neutron. Energie disponible : Ed ( ZAX ) ( ZA42Y ) ( 24 He) 2 c Atomique : Ed M ( A X ) M ( A 4 Y ) M ( 4 He) Z Z 2 2 2 Capture électronique Noyaux en excès de proton. Noyaux en excès de proton. Compétition avec β+. Energie disponible : Energie disponible : Nucléaire : Nucléaire : Ed ( ZAX ) ( Z A1Y ) me 2 c Atomique : Emission β+ Compétition avec capture électronique. Energie disponible : Nucléaire : c Fiche UE3-Interactions Rayonnements/Matière Ed M ( ZAX ) M ( Z A1Y ) 2 c Ed ( ZAX ) ( Z A1Y ) me 2 c Atomique : Répartition de l’énergie disponible en énergies cinétiques: Ed E E Ed Ec Ec L’Ed se répartit de manière aléatoire entre l’antineutrino et l’électron. mY Ec Ed mY mHe EcY Ed Répartition : N(%) A Z X ) M ( Z A1Y ) .c 2 1,02MeV 2me .c 2 + E ki Ed A A ( Z X ) me ( Z 1Y ) 2 c2 c E Ki Ed A A M ( X ) M ( Y ) Z Z 1 c2 c2 Si et seulement si : Atomique : M ( ZAX ) M ( Z A1Y ).c 2 1,02MeV Radioactivité β +capture électronique. Ed Ec Ec Capture électronique uniquement. L’Ed se répartit de manière aléatoire entre le neutrino et le positon. Après capture électronique Atome instable Emission de photons de fluorescence. Effet Auger. N(%) N(%) Répartition : Spectre Continu mHe mY mHe Ed M ( ZA X ) M ( Z A1Y ) 2me c2 Si et seulement si : M ( Nucléaire : Spectre Continu Spectre de raie Photons D’énergie D’énergie N(%) RAIE UNIQUE Emax(MeV) Ed Emoyenne 0 Ed D’énergie Thérapie métabolique : Eα Irradiation superficielle 2011-2012 -métastases osseuses (antalgiques) -traitement des cancers de la thyroïde -Hyperthyroïdie 14 -Datation C 0 Emoyenne Quand le positon a épuisé son Ecse dématérialise avec un e : 2 photons de 511KeV émis à 180° E Caractérise l’atome subissant la capture électronique. Dosages hormonaux en radio-immunologie 125 (Désintégration de l’iode I). Tomographie par Emission de Positons. Diagnostics des tumeurs. Ex : Etude du métabolisme du glucose dans le cancer Tutorat UE3-B – Physique-Biophysique – Fiche Interaction rayonnements/matière 1/2 Emission Effet Auger X* X Un photon est émis par le réagencement électronique et va ioniser un électron plus périphérique du nuage électronique. A la suite d’une désintégration photons émis ont un spectre de raies caractéristique du noyau. Interaction Rayonnements/Matière Loi de décroissance radioactive dN .dt N N (t ) N 0 .e Loi de probabilité d’atténuation dN .dx N N ( x) N 0 .e λ : probabilité de désintégration du noyau (tps ) T1 / 2 N(%) E Scintigraphie : -Thallium : scintigraphie cardiaque -Tc : inflammation -Krypton : ventilation bronchique Un électron, possédant une énergie cinétique du fait de sa vitesse, est freiné ou s’arrête lors de son passage à proximité d’un noyau. ln( 2) N (t ) N0 A(t ) .N (t ) .N 0 .e .dt En Becquerel : désintégration.s -1 Lourdes (He et protons) :Trajet Rectiligne. Il en résulte l’émission d’un photon X d’énergie inférieure ou égale à celle de l’électron incident. Spectre Continu N(%) Avec raies caractéristiques de l’atome freinant. Forte probabilité d‘interaction avec la matière donc vite atténuée. Légères (e , e ) :Trajet « Brisé » - + Plus faible probabilité d’interaction avec la matière. Portée : L(cm) E ( MeV ) 2 Neutrons : Trajet Rectiligne E 2011-2012 Effet Photoélectrique : Le photon est absorbé et son énergie entièrement utilisée pour ioniser un électron. Prédominant pour Eν<50keV Probabilité d’atténuation par effet photoélectrique : PE Interaction avec particules C’est une variante de l’émission : N ln( 2) N ( x) x0 2 CDA t 2 T1 / 2 Activité Radioactive Rayonnement de Freinage Conversion Interne Le réarrangement au sein du noyau provoque l’émission d’un photon qui va ioniser un électron. CDA Temps de demi-vie : Ed M ( ZAX * ) M ( ZAX ) 2 c -1 La couche de demi-atténuation : -1 Pour le E h. dx μ : coefficient linéique d’atténuation (m ). dt Energie disponible : photon : Loi de désintégration Z3 k . . 3 E Contraste en Radiographie. Effet Compton (Diffusion Inélastique): un Photon cède partiellement son énergie à un électron qui est de ce fait ionisé. Prédominant pour Eν>50keV Flou en radiographie. Création de Paires : Photon e +e émis à 180° E > 1,022 MeV - + Thomson-Rayleigh (Diffusion Elastique) : Changement de trajectoire du photon sans perte d’énergie. Flou en radiographie. - rapides (E >1MeV): très ionisants - thermiques/lents (E <1MeV) : utilisés + en médecine pour produire β . Tutorat UE3-B – Physique-Biophysique – Fiche Interaction rayonnements/matière 2/2