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Exercice 1 Constante radioactive La constante radioactive est la probabilité de désintégration radioactive pendant le temps t Evolution dune population.

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1 Exercice 1 Constante radioactive La constante radioactive est la probabilité de désintégration radioactive pendant le temps t Evolution dune population datome radioactifs : N (t) = N 0 e – t Où N (t) = nb datome persistant (non désintégré) au bout du temps t N 0 = nombre initial datomes = constante radioactive (s -1 ) Période radioactive T = temps au bout duquel 50% des atomes se sont désintégrés N (T) = N 0 /2=> T = (ln 2) /

2 = (ln2)/ T T= 6h soit s = 21600s = (ln2)/ = 3, s -1 2) et A ( t) = A 0 e - t avec A 0 = 50 GBq A t = 1 GBq T = 6h = (ln2) / T.t= ln (A 0 /A t ) t = T/ln2. ln (A 0 /A t ) AN : t= 33,86 h

3 Exercice n°2 a) Pour un faisceau de photons mono-énergétiques traversant un écran Dépaisseur « x » on a : N (x) = N 0 e - x Avec N (x) = nombre de photons sans interaction à la profondeur « x » N 0 = nombre de photons incidents x = épaisseur considérée = coefficient datténuation linéique Par définition pour « x » = CDA on a : N (CDA) = ½ N 0 = N 0 e - CDA => e - CDA = ½ et = (ln 2)/ CDA

4 1) Réduire le faisceau de 95% : 5% du faisceau est transmis N (x) / N 0 = 0,05 Par ailleurs, comme N (x) = N 0 e - x, N (x) / N 0 = e - x e - x = 0,05 x = - ln0,05 => = (- ln 0,05)/ x pour x= 1cm => = 2,99 cm -1 2) Calcul de la CDA Par définition N (CDA) = ½ N 0 = N 0 e - CDA et CDA = (ln 2)/ CDA = (ln 2)/ 2,99 CDA plomb = 0,23cm

5 Exercice n°3 Le coefficient datténuation massique a été défini pour prendre en compte létat physique du matériau considéré. On a: N (x) = N 0 e - x Par ailleurs, arrêter 999/1000 ième des rayons 1/1000 des rayons sont transmis N (x) / N 0 = 1/1000 e - x = 1/1000, avec = 0,05 cm 2 g -1 = 11,3 g.cm -3 x= (ln1000) / (. X = 12,22 cm

6 QCM (une ou plusieurs réponses exactes) 1. A- Les interactions entre les rayonnements ionisants et la matière on un caractère obligatoire B- Elles correspondent à un transfert de masse C- Elles font intervenir les noyaux et les électrons D- Elles sont dépourvues deffets biologiques E- Elles ne sont pas détectables Réponse : C

7 Réponse : C, E 2. A- II n'y a pas d'interactions électrostatiques entre les particules chargées et la matière. B- Les particules chargées sont indirectement ionisantes. C- Les faisceaux de photons ont un caractère d'interaction aléatoire avec la matière. D- Les neutrons et les photons sont des particules directement ionisantes. E- Les neutrons déposent leur énergie principalement par l'intermédiaire des noyaux du milieu cible.

8 Réponse : A, B, D, E 3. A- Les particules chargées ont des interactions obligatoires avec la matière B- Les particules chargées lourdes sont directement ionisantes C- Les particules chargées légères sont indirectement ionisantes D- linteraction entre une particule chargée et la matière peut entraîner lémission dun rayon X E- linteraction entre une particule chargée et la matière peut entraîner lémission dun électron

9 Réponse : A, C, D, 4. Lorsque quun faisceau délectrons interagit avec la matière : A- il peut y avoir ionisation B- ce faisceau ne peut pas être totalement arrêté par un écran C- la longueur totale de la trajectoire peut sapprocher par la formule longueur (cm)= énergie initiale (Mev)/2 D- un phénomène de diffusion Campton peut dans certaines conditions sobserver E- il peut y avoir une réaction dannihilation

10 Réponse : B TEL = K q 2 n Z/v 2 5. Le transfert dénergie linéique A- permet de caractériser tous les rayonnements ionisants B- correspond à la quantité dénergie déposée par unité de longueur C- augmente avec la vitesse D- est indépendant du milieu traversé

11 Réponse : B, C, D 6. La réaction dannihilation du positon avec la matière A- fait intervenir une interaction entre un positon et un noyau du milieu B- fait intervenir une interaction entre un positon et un électron C- Donne naissance à 2 rayons gamma émis à 180° lun de lautre D- Lénergie des rayons gamma émis est indépendante de lénergie initiale du positon E- Est indétectable

12 Réponse : A, B, C, E 7. A- Latténuation des photons dans le vide répond à la loi I= I 0 /d 2 B- Latténuation des photons dans la matière répond à la loi N (x) = N 0 e - x C- correspond à la probabilité dinteraction du photon avec la matière D- est indépendant de la nature du milieu traversé E- permet de calculer la couche de demi-atténuation

13 Réponse : A, C (création paire), D 8. Les rayonnements électromagnétiques (Rayons X et g) A- peuvent interagirent avec la matière par diffusion Campton B- peuvent être totalement arrêté par un écran dépaisseur donnée C- peuvent être responsable de lémission dun positon D- peuvent être responsable de lémission dun électron E- peuvent interagirent avec la matière par collision

14 Réponse : A, C, D 9. Parmi les propositions suivantes, une ou plusieurs sont exactes, lesquelles ? La radiolyse de leau : A : Est un phénomène majeur participant aux effets biologiques dune irradiation B : Aboutit la production dune seule espèce radicalaire C : Aboutit à la production despèces chimiques réductrices D : Peut être responsable de lésions chimiques dautres molécules du milieu E- Toutes les propositions ci-dessus sont fausses

15 Réponse : B, D 10 Concernant les effets biologiques des rayonnements ionisants : A : Les effets obligatoires présentent une gravité constante quelque soit la dose reçue B : Les effets obligatoires ne surviennent que si la dose reçue dépasse une dose seuil C : Les effets obligatoires ne sont jamais mortels D : Le principal risque deffet aléatoire est lapparition secondaire de cancers après une irradiation E : Toutes les propositions sont fausses


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