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8.2. De multiples réactions nucléaires
Les particules 13- étant chargées, elles interagissent assez fortement avec la matière
qu'elles traversent (mais moins que les particules œ). Quelques millimètres d ' aluminium suffisent à les arrêter. Elles sont généralement ultra-relativistes.
Les applications principales de la radioactivité 13- concernent le traitement de certains cancers des yeux et des os, ainsi que certains tests de qualité dans la fabrication
du papier.
Un noyau peut également être instable parce qu ' il contient trop de protons. Il y a
conversion d'un des protons du noyau en 1 neutron, 1 positron et 1 neutrino électromque:
AX 13+ A y 0 + 0
z ~ Z- 1 +1 e +o V e
(8.30)
Les positrons e+ possédent les mêmes propriétés physiques que 1 'électron excepté la
charge qui est opposée.
Par exemple :
22 Na ~
22 Ne +
0 e+ +
0 v
(+2,842MeV)
11
10
1
O e
(8.31)
La tomographie par émission de positrons (PET) est l ' une des applications médicales principales de la radioactivité 13+. Elle consiste à réaliser une image à trois
dimensions d' un organe où l' on a préalablement fixé des noyaux radioactifs « traceurs », émetteurs de positrons. On ne détecte en fait pas directement les positrons,
mais les rayons y émis lors de la désintégration des positrons.
Réaction y. Chaque désintégration œ ou /3 d' un noyau instable donne généralement naissance à un noyau fils dans un état excité métastable. Celui-ci peut alors se
désexciter en émettant un ou plusieurs photons y :
~X*~ ~X +~ y (+Q)
(8.32)
où 1' énergie libérée Q est 1 'énergie d' excitation E* du noyau initial. Celle-ci se partage en énergie cinétique du noyau désexcité ~X et en énergie hv du photon y émis.
Un calcul rapide (conservation de l'énergie et de la quantité de mouvement totales)
montre alors que :
1 + _g:_
h = E*
2Mc
2
V
E *
1 + M c2
(8.33)
dans le référentiel où le noyau initial 1X* est au repos. Le photon emporte donc
quasiment toute l'énergie libérée E * si celle-ci est suffi samment faible par rapport à
l'énergie de masse Mc
2 , où M est la masse du noyau X.
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Les particules 13- étant chargées, elles interagissent assez fortement avec la matière
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Les applications principales de la radioactivité 13- concernent le traitement de certains cancers des yeux et des os, ainsi que certains tests de qualité dans la fabrication
du papier.
Un noyau peut également être instable parce qu ' il contient trop de protons. Il y a
conversion d'un des protons du noyau en 1 neutron, 1 positron et 1 neutrino électromque:
AX 13+ A y 0 + 0
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(8.30)
Les positrons e+ possédent les mêmes propriétés physiques que 1 'électron excepté la
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Par exemple :
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La tomographie par émission de positrons (PET) est l ' une des applications médicales principales de la radioactivité 13+. Elle consiste à réaliser une image à trois
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mais les rayons y émis lors de la désintégration des positrons.
Réaction y. Chaque désintégration œ ou /3 d' un noyau instable donne généralement naissance à un noyau fils dans un état excité métastable. Celui-ci peut alors se
désexciter en émettant un ou plusieurs photons y :
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où 1' énergie libérée Q est 1 'énergie d' excitation E* du noyau initial. Celle-ci se partage en énergie cinétique du noyau désexcité ~X et en énergie hv du photon y émis.
Un calcul rapide (conservation de l'énergie et de la quantité de mouvement totales)
montre alors que :
1 + _g:_
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dans le référentiel où le noyau initial 1X* est au repos. Le photon emporte donc
quasiment toute l'énergie libérée E * si celle-ci est suffi samment faible par rapport à
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