Gamma, beta, alpha...

Bonjour,


J'ai déjà ma petite idée mais j'aimerais avoir confirmation sur les points suivants:

-Si on a des rayonnements gamma a t-on obligatoirement des bêtas ou des alphas?

-Si présence de béta est-ce que ça implique obligatoirement des alphas et inversement?

Quant au neutron...?

merci.

bonjour,

ouh la! il y a beaucoup de confusion. Manifestement, vous n'avez qu'une connaissance superficielle des rayonnements.

Effectivement 3 formes principales (car il y en a d'autres) de rayonnemnts.

• - émission d'un noyau d'hélium, c'est un rayonnement que l'on trouve chez les noyaux lourds

• - émission d'un électron (ou d'un positron), noyau riche en neutron

• -émission d'un photon très énergétique. ceci est du essentiellement (mais pas uniquement) à un réarrangement des nucléons dans le noyau.

Les rayonnements et modifiant la structure du noyau, impliquent souvent une ou plusieurs désintégrations à leur suite. Pas le contraire. Je vous conseille d'aller voir les documents sur le site, par exemple celui intitulé radioactivité

PPJ

michelange a écrit:

-Si on a des rayonnements gamma a t-on obligatoirement des bêtas ou des alphas?

D'une manière générale, l'émission gamma est consécutive à une désintégration alpha ou béta;

michelange a écrit:

-Si présence de béta est-ce que ça implique obligatoirement des alphas et inversement?

Non, A de très rares exceptions, un radionucléide se désintègre soit par émission alpha, soit par émission béta moins, soit par émission béta plus.

michelange a écrit:

Quant au neutron...?

L'émission neutrons est générée soit par fission spontanée (252Cf par exemple), soit par fission nucléaire, soit par réaction nucléaire de type (alpha, neutron) comme avec les sources "hybrides" de type 241Am + Be

Bonjour,

Je préciserai un peu plus

Citation :

-Si on a des rayonnements gamma a t-on obligatoirement des bêtas ou des alphas?

Toutes désintégrations nucléaires (radioactivité) peu importe le type(alpha, béta ou capture électronique) perturbe les équilibres énergétiques. L'atome "encaisse" durant plus ou moins de temps cette perturbation, mais l'issue final est toujours la même en fonction du niveau de l'atome.
-le noyau -> emissions gamma
-le cortège électronique -> emission X

donc pour généraliser ta question, la radioactivité est toujours accompagné de rayonnement électromagnétique (gamma et X) en quantité (flux) et en énergie plus ou moins détectable.

Sur terre je ne connais que quatre moyens de perturber l'équilibre d'un noyau (d'émettre un rayonnement gamma)
-un noyau instable (radioactif)
-le accélérateur de particule qui en fonction de l'énergie peut émettre toute sorte de rayonnement
-la fission (réacteur et bombe A)
-la fusion (bombe H)

Citation :

-Si présence de béta est-ce que ça implique obligatoirement des alphas et inversement?

Non le seul cas est lorsqu'il y a un mélange de plusieurs radionucléides qui se désintègre en béta et alpha, C'est le cas pour une partie de la radioactivité naturelle ou des noyaux lourds (U et Th) sont les pères de chaînes de désintégrations radioactifs contenants de RN béta.

Citation :

Quant au neutron...?

La fission est un moyen de généré un rayonnement de neutron tous les noyaux fissible sont plus ou moins assujetti à la fission spontanée. un autre moyen est l'interaction alpha + noyau léger (Be). Donc en présence de nombreux et variés émetteurs alpha on peut s'attendre à trouver un rayonnement neutronique résiduel

Je me suis un petit peu écarté du sujet volontairement histoire d'avoir une vision globale.

Bonjour

AcroBêta a écrit:

donc pour généraliser ta question, la radioactivité est toujours accompagné de rayonnement électromagnétique (gamma et X) en quantité (flux) et en énergie plus ou moins détectable.

Ah ? Et le cas de la désintégration bêta moins pure ? Cas du tritium, carbone-14 ou phosphore-32...
Je ne pense pas qu'il y ait des rayonnements électromagnétiques
KLOUG

Merci c'est plus clair.

Pour info, je suis tombé récemment sur le site atom.kaeri.re.kr avec par exemple la liste suivante des éléments http://atom.kaeri.re.kr/ton/nuc3.html qui conduit ensuite à chacun de leur isotope, et de là à l'affichage de tableaux de désintégration très précis, ici par exemple pour le béta du P32 http://atom.kaeri.re.kr/cgi-bin/decay?P-32%20B- et c'est vraiment une super source de données de physique atomique il me semble.
Qui confirme donc l'absence de rayonnement électromagnétique pour le béta pur, mais qui est aussi super précis sur les modes de désexcitation gamma des noyaux après les désintégration alpha, par exemple.

Bonsoir
Un site peut être à référencer.
Mais avez-vous vu ceux que nous avons mis en lien là :
http://www.rpcirkus.org/liens/bases-donnees ?
KLOUG

Bonjour,,
la question est très large, et faire des généralités reste délicate car il y a toujours des contre-exemples, des cas exotiques etc.

Concernant la première question, je reviens sur la réponse de Fred :

Fred a écrit:

D'une manière générale, l'émission gamma est consécutive à une désintégration alpha ou béta;

C'est vrai si l'on reste dans le domaine restreint des désintégrations spontanées (la radioactivité). mais plus généralement l'émission gamma est un des mécanisme permettant à un noyau excité de revenir à un niveau d'énergie plus faible, voire à son niveau fondamental, en se débarrassant de son excédant d'énergie sous forme d'un photon (transition électromagnétique par émission de photon). Dans ce mécanisme c'est l'interaction électromagnétique qui est en jeu. Notons que la conversion interne est un mécanisme concurrent (transition électromagnétique par émission d'un électron, pris sur le cortège électronique). Ainsi la condition préalable à l'émission d'un gamma est d'avoir un noyau excité (très chaud). Et pour avoir un noyau excité , il y a effectivement moultes scenarii. On peut citer:
Effectivement les désintégrations alpha et bêta (+,-,CE)
Les fissions spontanées
mais aussi toutes les réactions nucléaires en général, qui sont innombrables, et qui très souvent génèrent des noyaux excité en voie de sortie. La plus connue reste effectivement la réaction de capture radiative (n, gamma). mais on peut aussi exciter un noyau en lui faisant absorbé un photon gamma.



Donc pour répondre à la première question de Michelange, si vous avez des gamma (en plus des naturels), ce que vous êtes en présence d'un processus qui met en jeu des réactions nucléaires, le choix est large.
Il faut d'autre informations pour trier les patates;

pour la deuxième question, je n'ai rien à ajouter à la réponse de Fred
Quant au neutron...? disiez-vous,

Ben quand au neutron, si vous en avez, c'est que quelque part vous avez:
Des fissions spontanées
Une réaction nucléaire autre qu'une simple désintégration , genre réaction alpha-n sur le Be9 ou l'oxygène 17 et 18
Un réacteur nucléaire

Par contre une chose importante à ne pas oubliez : si vous avez des neutrons, vous aurez invariablement des gamma (capture radiative), l'inverse n'est pas vrai

Et si vous avez des gamma et des neutrons, très souvent les doses gamma sont de l'ordre de grandeur des doses neutrons. a moduler en fonctions des protections biologiques :
Si vous mettez 30 cm de polyéthylène, vous baisserez considérablement la dose neutrons, très peu la dose gamma;
Par contre si vous mettez 5 ou 10 cm de plomb, vous baisserez considérablement la dose gamma, quasiment pas la dose neutron.
Donc il vous faudra peu ou prou des deux
Cordialement

Citation :

Et si vous avez des gamma et des neutrons, très souvent les doses gamma sont de l'ordre de grandeur des doses neutrons

Bonjour,

Très souvent, mais à l'exception notable des deutons où la contribution des neutrons peut facilement être 5 à 10 fois plus élevée que celle des photons.

@+
SW

Bonjour,
excellente remarque de SW,
j'ajouterai même que pour toutes réactions nucléiares avec des ions (p, d, alpha ...) et si l'énergie est supérieure au seuil de production des neutrons, en termes de RP seul le neutron est à considérer,
H*

Re,

C'est bien ici un beau contre -exemple du cas général

Effectivement, dans de telles réactions, sur le papier il n'y a aucune émission photonique : d+t---> n+alpha
L'alpha n'étant pas excitable (peuchêre), pas de niveau excité, donc pas de photons au départ
ni de dose photons. On est vraiment ici sur une production "pure" de neutrons.

Mais alors je renverse cela en question : d'où provient la dose photon (même 5 fois plus faible ) mentionné par SW.

j'ai bien quelques hypothèses :

Je suppose que la cible émet peu de RX de fluorescence suite à l'irradiation d (Z cible très faible)

La seule façon d'avoir des photons serait alors l'inévitable capture radiative des neutrons dans les divers matériaux entourant le process.
Donc le rapport dose gamma/dose neutrons part de 0 sans protection, et augmentera lorsque celle -ci augmentera.

Dans une sphère d'eau de 100 cm de rayon, j'obtient une valeur estimée d'environ 10 % en dose gamma /dose totale, suite à capture radiative sur p. Ce qui est effectivement peu. Et on serait bien dans l'ordre de grandeur du rapport indiqué par SW.

Me gour'je de beaucoup,et y a t-il des trucs que j'oublie dans mes hypothèse?

par contre, par rapport à ce que dit H*(10) :
"pour toutes réactions nucléaires avec des ions (p, d, alpha ...) et si l'énergie est supérieure au seuil de production des neutrons, en termes de RP seul le neutron est à considérer,"

je ne pense pas que ce soit une généralité : pour des noyaux plus lourd que alpha, la possibilité de générer des noyaux excité en voie de sortie existe, même si les premiers niveaux sont assez élevés. Plus les noyaux bombardés seront de Z élevé, plus on aura de gamma. Je pense par exemple que dans les réactions de spallation à très haute énergie, même si l'objectif reste la production de neutrons (réacteur de Rubbia), il doit y avoir moultes gamma

Cordialement

Gluonmou a écrit:

Re,

par contre, par rapport à ce que dit H*(10) :
"pour toutes réactions nucléaires avec des ions (p, d, alpha ...) et si l'énergie est supérieure au seuil de production des neutrons, en termes de RP seul le neutron est à considérer,"

je ne pense pas que ce soit une généralité : pour des noyaux plus lourd que alpha, la possibilité de générer des noyaux excité en voie de sortie existe, même si les premiers niveaux sont assez élevés. Plus les noyaux bombardés seront de Z élevé, plus on aura de gamma. Je pense par exemple que dans les réactions de spallation à très haute énergie, même si l'objectif reste la production de neutrons (réacteur de Rubbia), il doit y avoir moultes gamma

attention je ne parle pas en termes de dénombrement mais en termes de grandeurs de radioprotection ...

[/quote]

attention je ne parle pas en termes de dénombrement mais en termes de grandeurs de radioprotection ...[/quote]

Je suis d'accord. Dans ces processus spécifique qui font du neutron, le rayonnement gamma initial reste secondaire, voir absent, au niveau du "coeur" du processus
mais ensuite les choses peuvent s'inverser dans la mesure où les neutrons thermalisés, capturés, font faire invariablement des gamma.
Si l'on pense par exemple à un engin nucléaire, à quelques km du centre de l'explosion, il n'y a plus guère de rayonnement initiaux "nucléaires". Toutes l'énergie se dégrade peu à peu en rayonnement et particules de moindre énergie : neutron, gamma , X, UV, IR, et pour finir ... du vent (mais pas une petite brise).
Comme dirait Aristote, "tout se dégrade et se corrompt dans le monde sub-lunaire, ma brave dame"
Cordialement

Merci Gluonmou pour cette synthèse exhaustive.

@ PEPEJY je connais la définition des différents types de rayonnements ainsi que leur interactions avec la matière comme décrit dans de nombreux livres de radioprotection et comme tu les exposes en partie dans ton post...

Cependant les bouquins de radioprotection ne tiraient jamais de généralités ou de règles et justement c'était là le sens de mes questions.

Donc les seules "règles" que l'on peut vraiment en tirer:
-Si alpha ou bêta alors forte probabilité d'avoir des gamma
-Si neutron alors gamma

Merci pour vos contributions.

Merci michelange,

Je profite de ce post pour poser une question:
J'ai entendu très récemment quelqu'un (impliqué dans la RP) parler de gamma jusqu'à 6 MeV, générés par des lasers sans doute très puissants, mais utilisant des "petits photons optiques".

Comment peut on générer des photons de 6 MeV avec des photons de 1 eV, aussi nombreux et cohérents soient-ils?
Je sais qu'il peut y avoir des effets non-linéaires avec certains lasers, mais là ??
Et pourtant, le problème existe (j'ai cru comprendre qu'il n'avait pas été très bien pris en compte sur le plan RP)
C'est un peu mystérieux

Gluonmou a écrit:

Merci michelange,

Je profite de ce post pour poser une question:
J'ai entendu très récemment quelqu'un (impliqué dans la RP) parler de gamma jusqu'à 6 MeV, générés par des lasers sans doute très puissants, mais utilisant des "petits photons optiques".

Comment peut on générer des photons de 6 MeV avec des photons de 1 eV, aussi nombreux et cohérents soient-ils?
Je sais qu'il peut y avoir des effets non-linéaires avec certains lasers, mais là ??
Et pourtant, le problème existe (j'ai cru comprendre qu'il n'avait pas été très bien pris en compte sur le plan RP)
C'est un peu mystérieux

Je ne serais que vous conseiller le livre "physique appliquée à l'exposition externe : dosimétrie et radioprotection" et notamment le § 4.10.2. A noter que c'est plutôt plusieurs centaine de MeV que 6 MeV.
H*

Bonjour,
Suite à la remarque de H*(10) (merci H*(10))

H*(10) a écrit:

Je ne serais que vous conseiller le livre "physique appliquée à l'exposition externe : dosimétrie et radioprotection" et notamment le § 4.10.2. A noter que c'est plutôt plusieurs centaine de MeV que 6 MeV.
H*

j'ai lu le passage en question et je retranscris tel que je l'ai à peu près compris : lorsque vous envoyez une impulsion laser très intense dans un plasma, (vaut-il que le gaz soit ionisé avant?), les électons vont recevoir des impulsions qui vont les éjecter, ou à mon sens si l'on avait déja un plasma, vont séparer les charges positives (ions) des charges négatives (les électrons qui reculent), créant ainsi des charges d'espace. Le bouquin parle d'un champ électrique "dans le sillage de l'impulsion". Les charges d'espace élevées crèent alors collectivement des champs intense (U=Q/C), susceptibles d'accélerer les particules chargées jusqu'à 1 GeV.
On a donc bien un effet de faible énergie à l'unité (les photons du laser) mais en très grand nombre, qui crée ainsi collectivement des champs intenses, capable de donner à des particules de très grande énergies à l'unité. Je ressent à ce stade l'idée d'un couplage et d'un effet non linéaire

Je répète, c'est ce que j'en ai compris, avec mon pitit cerveau
Cordialement