Radioactivité et utilisation thérapeutique des RI La patière comporte 3 etas : solide Liquide Et gazeux au niveau microscopique la taille de l’atome est de l’odre de l’enshtrone et de l’ordre de 10^-15 m. On peut classer les évènement par affinité chimique c’est la classification périodique de Mendeleïev , il a 118 éléments chimique dans 90 sont des éléments naturels(81 element stables et 9 éléments radioactifs) et 28 éléments artificiel. L’element X par un nombre de masse appelé A(protons +neutrons) en a gauche de l’élément et un numéro atomique Z qui est égal au nombre de protons ou d’électrons car l’atome est électriquement neutre. Les isotopes sont des élément chimique qui ont le même élément atomique ( même A ). Il existe 2900 isotopes qui peuvent radioactifs ou stables. Comment peut on représenter l’atome ? IL existe plusieurs modèle plus ou moins complexe pour représenter l’atome pour simplifier , ou pourrait dire que la configuration électronique d’un atome est celle d’un modèle en couche , modèle qui est représenté par des e qui gravitent autour d’un noyau. Les électrons vont se positionner sur des couches différentes selon des règles précises. Il existe plusieur états du cortège électrique, un état fondamentale (état stable du cortège) , c’est un état dans le quel sa configuration est tel que l’énergie totale est minimal , cad que l’énergie de liaison est maximal. Quand l’énergie de liaison est maximal , l’énergie de l’atome est minimale Il existe des etats exciter , le cortège peut être perturbé Ionisation : electron ejecté hors du cortège. Lacune morsque l’electron a été ejecté La désexcitation est un retour a l’état stable réarrangement du cortège électronique qui vise a combler le comblement de la lacune. Ce comblement se fait avec des règles entre les couches précises. Ce réarrangement va provoquer, générer l’émission d’un photon X ou plus rarement l’émission d’un électron Auger Le rayonnement X émis est une onde électromagnétique qui provient du cortège électronique et non du noyau. Au cours de la désexcitation du cortège électronique on ne change que l’état du cortège de l’atome par contre la nature du noyau ne change pas Processus qui ne concernent que le cortège électronique on ne parle pas de désintégration mais de désorganisation du complexe électronique Le Noyau : Le noyau présente aussi des états excités par contre la dexectitation du noyau contrairement au cortège électronique va aboutir a l’emission de photon γ. Particules du noyau : nucléons (protons+ neutrons ) . Z protons et N neutrons. Le noyau est chargé positivement . Au sain du noyau il existe 4 type d’interaction , dont 2 sont prépondérantes, une force qui est electromagnetique repulsive entre les e et un force cohésive forte entre les nucleons . La force cohésive est sup a la force electromagnetique repulsive. La masse du noyau est inferieur que la masse des ses consistuants, cad la masse des protons . Mnoau<Z.mp+mN Mnoyau=Z.mP+N.mN-Δm Mnoyau.C^2=(Z.mp+N.mN-Δm).c^2 Mnoyau.c^2=(Z.mp+N.mN).c^2-B B=(Z.mp+N.mN-Mnoyau Si le noyau est naturellement radioactif : 1. Il se désintègre : changement de sa nature 2. Et se désexcite Emission de photon γ Conversion interne : transfert de l’énergie disponible vers le cortège électronique. Ces deux processus entre en compétition. Le rayonnement γ a une énergie comprise entre 100 keV et 10 MeV . Alors que les photons X on une énergie entre 100 et 120 KeV. Désexcitation lié a un transfert d’énergie de l’électron sur le cortège. L’électron étant éjecté, émission de photon X ou d’électrons Auger Noyaux X qui par désintégration va donner un noyaux radioactif fils Y qui va être dans un état excité qui va entrainer un réarrangement du cortège électronique. Cortège Règles de transition électroniques Photon X Compétition : Electrons Auger Noyau Transition nucléaires Photon γ Electrons de conversion interne La radioactivité : c’est un processus nucléaire (sur figure on représente les 2900 éléments). Sur la vallée de la stabilité sont situé les noyaux stables ( non radioactif), les noyaux radioactifs sont situés. exces de neutrons et cela subissent un desintegration β-) exces de proton une desintégration β+) exces de nucleons α Lorsque les noyaux on un exces de neutrons le noyau va faire en sorte de perdre ces neutrons , et transformer ces neutrons en protons grace a un phénomèn de desintegration β-. En cas d’exc ès de proton , les protons vont se transformer en neutron .grace a un désintégration β+ Dans les cas les Z changent mais le A ne change pas.( transformation isobarique) Pour les radiactif qui on exces de nucleons transformation par partition , A change 5 transformation nonisobarique) Transformation isobarique : Excès de neutrons La radioactivité : remède au excès , retour a la stabilité des noyau implique un transformation du noyau avec emission de particule et de rayonnement. La radioactivité est un processus n ucléaire , spontané quand l’élément est radioactif on spontané. C’est phénomène exo énergétique. Loi de décroissance radioactif N(t)=No.exp(-λt) dN/dt=-λN période T=ln2/λ Activité= A(t)= dN/dt=λ.Nà.exp(-λt) Unités : 1bq= 1 desintegartion par seconde. ( 1CI=3,7 .1O ^10 des/s) Désintégration de β- : Concerne les noyau qui ont un excès de neutron. nproton+β-+u(anti neutrino) XAZ YAz+1+ eo-1 +U . consrvation de l’énergie .avant la desintegrintion , Eav=m(A,Z).c^2 .Après la désintégration Y( Eap=(m’(A,Z+1)+me+mv).c^2)+(ECm’+Ecβ+Ecγ)+(Eγ) energie cinétique Energie disponible m(A,Z).c2=(m’(A,Z+1)+mé).c2+ Edispo (M(A,Z)-Z.mé)c2=(M’(A,Z+1)-(Z+1) mé+ mé)c2+ Edisponible L’énergie de la réaction est égale à la masse de l’atome moins la masse de l’atome fils multiplié par c2 cas ou Eγ=0 (14C) Edispo=Ecβ+Ecν=Qβ-=0,156 MeV Si Ecν=0 alors Ecβ=Etotale=0,156MeV Si Ecν= /=0 alors Ecβ=0,156- Ecν Spectre β- continu Désintégration suivie d’une désexcitation Cas ou E =/= 0 (26Al 26Si*) Eγ= 1,782MeV Edispo= Ecβ+Ecν+Eγ= Qβ-=4,647MeV Si Ecν=0 alors Ecβ=Etot-Eγ=2,865 MeV= Emax Si Ecν =/=0 alors Ecβ=Emax- EcνSpectre β- continu + Pic γ Energie de β- correspond à un spectre, cette énergie est variable. Schéma …………