Brainscape's Knowledge GenomeTM

Browse over 1 million classes created by top students, professors, publishers, and experts.


See full index

Biophysique > Radiations ionisantes > Flashcards

Radiations ionisantes Flashcards

1
Q

Définition particules élémentaires

A

particules qui ne montrent pas de sous structure

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
2
Q

Fermions

A
  • spin demi-entier
  • toute la matière de l’univers est formée à partir de ces particules
  • particules massives
  • réparties en 3 générations composées de quarks et leptons
  • antiparticules
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
3
Q

Générations de fermions

A
  • 1ère génération : regroupe les particules les plus légères qui constituent la matière :
    > Quarks u et d : composants des nucléons
    > Leptons : électron et neutrino électronique
  • 2e et 3e générations : regroupent les particules plus lourdes présentes juste après le Big Bang, que l’on peur recréer artificiellement dans des accélérateurs
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
4
Q

Antiparticules de fermions

A
  • à chaque particule correspond une antiparticule ayant les mêmes propriétés (masse, moment intrinsèque) mais des caractéristiques opposées (charges) ex. e⁻ et β⁺
  • lorsque ces deux particules/antiparticules se rencontrent, elle s’annihilent
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
5
Q

Bosons

A
  • spin entier ou nul
  • particules messagères qui transmettent les interactions fondamentales de notre Univers
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
6
Q

Quarks

A
  • 2 types (=saveur) classés selon leurs charges électriques fractionnaires :
    > u (up) ; c (charm) ; t (top) = +2/3e
    > d (down) ; s (strange) ; b (bottom) = -1/3e
  • chaque type existe en 3 propriétés quantiques (=couleurs) :
    > couleurs primaires pour les quarks
    > couleurs complémentaires/anti-couleurs pour les anti-quarks
  • n’existent qu’à l’intérieur des hadrons (=baryons et mésons)
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
7
Q

Baryons

A
  • triplet de quarks, tous de couleur différente
  • anti-baryons = 3 anti-quarks de 3 anti-couleurs
  • baryons + anti-baryons = blanc
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
8
Q

Protons

A
  • uud (up, up,down)
  • charge Q = +1e
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
9
Q

Neutrons

A
  • udd (up ; down ; down)
  • charge Q = 0
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
10
Q

Mésons

A
  • particules instables et très éphémères
  • constituées d’une paire quarks/anti-quarks (=couleur primaire/anti-couleur)
  • mésons = blancs
  • l’anti-quark n’est pas forcément de la même nature que le quark
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
11
Q

Leptons

A

2 types :
- chargés : électron(e), muon(μ), tauon(T) = charge -e

  • neutres : neutrinos électronique, muonique et tauique + anti-neutrinos = particules de masse très faible et de charge nulle, toujours associées aux leptons chargés correspondants
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
12
Q

Bosons

A
  • les bosons de jauge transmettent les forces fondamentales
  • 12 (+1 hypothétique) bosons de jauge + les anti-bosons correspondants
  • boson de Higgs (=scalaire) hypothétique jusqu’à il y a peu
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
13
Q

Forces entre deux fermions

A

les forces ne s’exercent entre 2 fermions que s’il y a échange d’une particule médiatrice (=boson)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
14
Q

Photon

A
  • le photon est sa propre particule
  • masse nulle
  • vecteur de l’interaction électromagnétique
  • intense
  • portée finie
  • rend compte des phénomènes d’électromagnétisme
  • agit entre tous les objets possédant une charge électrique
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
15
Q

Graviton

A
  • hypothétique
  • particule qui transmettrait l’interaction gravitationnelle = l’attractif entre tous les objets massifs
  • faible intensité
  • portée infinie
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
16
Q

Gluons

A
  • masse nulle
  • responsable de l’interaction nucléaire forte
  • indépendante de la charge
  • très intense (l=1)
  • courte portée
  • assurent la cohésion des hadrons
  • 8 types :
    > 6 dans un baryon (reliant couleur et ses complémentaires)
    > 2 dans un méson (reliant couleur et anti-couleur)
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
17
Q

Hadrons

A
  • particules constituées de quarks et gluons
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
18
Q

Bosons intermédiaires

A
  • masse élevée (80-90 GeV.c⁻²)
  • 3 types
  • véhiculent l’interaction nucléaire faible entre leptons et quarks (peu intense, courte portée) retrait en jeu lors de la désintégration β⁺/⁻ du noyau
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
19
Q

Electron-Volt

A
  • énergie cinétique acquise par un électron accéléré depuis le repos par une différence de potentiel de 1 Volt
  • 1eV = 1,6.10⁻¹⁹ J
  • 1J = 1 kg.m².s⁻²
20
Q

Unité de masse atomique UMA

A
  • 1/12 de la masse d’un atome de carbone 12 de masse molaire 12g/mol
  • 1 UMA = 1,66.10⁻²⁷ kg
    = 0,932.10⁹ eV.c⁻²
21
Q

Ordre de grandeur des masses

A
  • électrons = 10⁻³¹
  • protons / neutrons / alpha = 10⁻²⁷
    => peut s’exprimer en kg, en u et en Mev/c²
    avec m = E/c²
22
Q

Ordre de grandeur des tailles

A
  • atome = 10⁻¹⁰ m = 1Å
  • noyau = 10⁻¹⁴ m
  • neutrons = 10⁻¹⁵ m = 1fermi (fm)
23
Q

Tableau de Mendeleïev

A
  • classe les éléments par numéro atomique croissant, organisés en fonction de leur configuration électronique
  • 118 éléments : 94 naturels, 24 artificiels
  • 80 éléments avec au moins 1 isotope stable (1 à 82 sans 43&61)
  • CPTS :
    > 10 éléments gazeux (+copernicium112)
    > 2 éléments liquides (mercure 80, brome 35)
24
Q

Modèle de Thompson

A

plam pudding : l’atome est composé d’électrons plongés dans une soupe de charge positive pour équilibrer la charge négative des électrons

25
Q

Modèle de Rutherford

A
  • l’atome, constitué d’un noyau chargé positivement et contenant la majorité de la masse de l’atome, est séparé par du vide des électrons, tournant autour comme des planètes autour du soleil
  • modèle planétaire de l’atome
  • charge du noyau = -charge des électrons
26
Q

Modèle de Bohr

A
  • l’électron ne rayonne aucune énergie lorsqu’il se trouve sur une orbite stable
  • un rayonnement est émis si l’électron passe d’une orbite à l’autre avec une énergie quantifiée
  • plus on s’éloigne du noyau, plus l’énergie périphérique est faible
27
Q

Formules modèle de Bohr

A
  • moment cinétique quantifié :
    L = m.v.r = n.(h/2π)
    h : constante de Planck (6,62.10⁻³⁴ J.s)
  • rayons stables quantifiés :
    r(n) = n².r₀ avec r₀ = 0,53.10⁻¹⁰ m
  • énergies de liaisons quantifiées :
    E(n) = -E₀ / n²
    avec E₀ : constante de Rydberg (13,6 eV)
28
Q

Modèle de Schrödinger

A
  • plus élaboré : couches/sous couches, nombres quantiques
  • fonction d’onde associée : φ (x,y,z,t)
  • Résolution = 4 nombres quantiques :
    > n : couche
    > l : sous couche ( 0 ≤ l ≤ n-1 )
    > m : orientation spatiale de l’orbitale atomique
    ( -l ≤ m ≤ +l )
    > s : moment angulaire de l’électron (s = -1/2 ou +1/2)
29
Q

Principe d’exclusion de Pauli

A

2 électrons d’un même atome ne peuvent pas exister dans un même état
=> il est impossible d’avoir 4 nombres quantiques identiques

30
Q

Définition nucléide

A

type de noyau atomique caractérisé par le nombre de protons et de neutrons qu’il contient :
- A : nombre de nucléons (nombre de masse)
- Z : nombre de protons (=numéro atomique)
=> nombre de neutrons (N) = A-Z

31
Q

Définition isotopes

A
  • nucléides (=noyaux) ayant le même nombre de protons et des nombres de neutrons différents
  • Z est constant à l’horizontal sur Z=f(N)
32
Q

Abondance isotopique

A
  • naturels = 300 nucléides
  • artificiels = 1200 nucléides avec 1500 noyaux différents (ex. transuraniens, transactinides)
33
Q

Proportions des isotopes d’hydrogène

A

₁¹H : 99,98%

₁²H : 0,015%

³₁H : traces

34
Q

Propriétés physiques des isotopes

A
  • différentes masses = différentes propriétés physiques
  • très visible pour les noyaux légers
  • variation minime pour les noyaux lourds
35
Q

Propriétés chimiques des isotopes

A

même nombre atomique = même propriétés chimiques
=> base de l’utilisation des isotopes radioactifs en médecine nucléaire

36
Q

Définition isotones

A
  • nucléides ayant le même nombre de neutrons et des nombres de protons différents
  • différentes propriétés physiques ET chimiques
  • N constant à la verticale sur N = f(Z)
37
Q

Définition isobares

A
  • nucléides ayant le même nombre de nucléons
  • propriétés chimiques différentes
  • même propriétés physiques
  • A constant à l’orthogonal sur N = Z
38
Q

Rayon du noyau

A

presque sphérique

39
Q

Volume du noyau

A
  • proportionnel au nombre de masse
  • V = A.V₀
    = A x (4/3.π.r₀³)
40
Q

Masse volumique du noyau

A
  • constante
  • ρ = (Mnoyau) / (Vnoyau)
    = (3.mnucléon) / (4/3.π.r₀³)

avec Mnoyau = mnucléons.A
Vnoyau = A.(4/3.π.r₀³)

41
Q

Stabilité d’un nucléide

A
  • stable s’il ne subit aucune modification au cours du temps
  • instable s’il est susceptible à tout moment de subir un changement (=radioactif : X*)
  • stabilité liée à la proportion de protons et neutrons qu’ils renferment
42
Q

Cohésion du noyau

A
  • liée à la force d’interaction nucléaire forte

> plus les noyaux deviennent lourds, plus le nombre de neutrons augmentent par rapport aux protons pour compenser les forces de répulsions électromagnétiques entre les protons

43
Q

Noyaux stables

A
  • 275 noyaux stables :
    > noyaux légers (Z<30) : N=Z
    > noyaux lourds : N= 1,5.Z-10
  • éléments en dehors de la zone de stabilité :
    > limité par le Bismuth 209
    > pour tout A>209 : instables
44
Q

Masse du noyau

A

M(A,Z) = Z.mp + (A-Z).mn - ΔM

avec ΔM : défaut de masse

45
Q

Energie de liaison

A

B = [ Z.mp + (A-Z).mn - M(A,Z) ] . c²
= ΔM.c²

46
Q

Comparaison des noyaux avec énergie moyenne de liaison par nucléon B/A

A

B/A =( ΔM.c²) / A
—> de l’ordre de 8 MeV/nucléons pour les noyaux stables

47
Q

Courbe d’Aston

A
  • noyaux stables (20<A<190) : -8,7 < -B/A < -8 MeV
  • réaction de fusion (1<A<20) : -8 < -B/A < -1 MeV
  • réaction de fission (A>190) : -B/A > -8MeV

Biophysique (7 decks)

Brainscape helps you reach your goals faster, through stronger study habits.
© 2024 Bold Learning Solutions. Terms and Conditions