Que sont les isotopes d’un élément ?
Formes d’un même élément dont les noyaux possèdent un nombre de protons identique mais un nombre de nombre de neutrons différent.
Que sont les nucléons ?
Ce sont des particules constitutives du noyau atomique, ce sont les protons + les neutrons, liées entre elles par une interaction forte qui assure la cohésion du noyau.
Qu’est ce que la radioactivité ?
Nombre de désintégration par unité de temps au sein d’un radionucléide ou d’un mélange de radionucléides. En Becquerel = désintégrations par seconde.
Qu’est-ce qu’un nucléide ?
Espèce nucléaire caractérisée par son nombre de proton Z, son nombre de neutrons N et son nombre de masse A, égal à la somme du nombre de proton et du nombre de neutron (A = Z + N).
Qu’est-ce que la période radioactive ?
Temps au bout duquel la moitié des atomes radioactifs initialement présents a disparu par transformation spontanée.
Qu’est-ce qu’un radioélément ?
Toute substance radioactive.
Qu’est-ce qu’un radionucléide ?
Isotope radioactif d’un élément.
Quand se produit la radioactivité ?
Lorsqu’un atome est dans un état énergétique dit “excité” ; une transition permet d’obtenir un atome Y d’etat énergétique plus stable.
Émission Alpha :
- Que fait l’isotope ?
- Pour quel type d’atome ?
- L’isotope décroît par émission d’un atome d’hélium.
- Pour les atomes de haut poids atomique.
Particules Alpha :
- Comment se propagent-elles ?
- Distance parcourue ?
- Pouvoir de pénétration
- TEL +/- important ?
- En ligne droite
- Toutes la même distance
- Faible
- Important.
Émission Bêta moins :
- Que fait l’isotope ?
- Pour quel type d’atome ?
- Isotope décroît par émission d’un électron
- Atomes avec excédent de neutron.
Particules Bêta moins :
- Distribution d’énergie ?
- Trajectoire ?
- Pouvoir de pénétration ?
- TEL ?
- Initiale continue
- Erratique
- Moyen
- Moyen.
Émission Bêta plus :
- Que fait l’isotope ?
- Pour quel type d’atome ?
- Décroît par émission d’un positron
- Pour les atomes avec un déficit en neutrons.
Particules Bêta plus :
- Comportement dans la matière ?
- Que se passe-t-il lorsqu’il ne lui reste plus d’énergie ?
- Identique à celui d’une particule Bêta moins
- Sa rencontre avec un électron provoque leur annihilation avec émission de 2 photons de 511 keV co-linéaires.
Émission Gamma :
- Que fait l’isotope ?
- Quand y a-t-il émission Gamma ?
- Expliquer “l’état métastable”.
- Décroît par émission d’un photon
- Suit une désintégration Alpha ou Bêta ou capture électronique
- Certains noyaux possèdent une plus grande stabilité après une première décroissance Alpha ou Bêta ou capture électronique.
Particules Gamma :
- Interactions avec la matière ?
- Énergie initiale ?
- Pénétration ?
- TEL ?
- Effets photoélectrique (électrons), effet Compton (électrons) et matérialisation (noyaux)
- Raies d’émission suivant le radionucléide
- Grande
- Faible.
Autres décroissances :
- Capture électronique ?
- Fission spontanée ?
- Un électron interagit avec un noyau / Pour les isotopes déficitaires en neutrons
- Le noyau se scinde en plusieurs fragments avec libération de neutrons / Pur les éléments lourds
Comment produit-on des radionucléides ?
Soit via un réacteur nucléaire : radionucléides avec excès de neutrons.
Soit via un accélérateur de particules : radionucléides avec déficit de neutrons.
Citer les étapes de la mise à disposition médicale des radionucléides.
1) Irradiation de la cible d’uranium dans le réacteur
2) Solubilisation de la cible d’uranium irradiée
3) Extraction par des procédés chimiques des différents radio-isotopes
4) Contrôle de qualité des solutions de radio-isotopes obtenues
5) Transformation en médicaments
6) Contrôle de qualité des médicaments
7) Utilisation dans les services de médecine nucléaire.
Citer quelques exemples de radio-isotopes.
- Molybdène-99 / Technetium-99m
- Strontium-99 / Yttrium-90
- Iode-131
- Xénon-133
- Iode-125.
Quel est le principe de la production de radionucléides par activation neutronique ?
Irradiation par un flux de neutrons d’une cible composée d’un produit pur.
En fonction de l’énergie des neutrons :
- Neutrons thermiques (0,025 eV)
- Neutrons rapides (14 meV).
Quelques exemple de radionucléides produits par activation neutronique.
- Tungstène-188 / Rhénium-188
- Luthétium-177
- Molybdène-99 / Technétium-99 (marginal)
- Yttrium-90
- Iode-131
- Phosphore-32.
Quel est le principe de la production de radionucléides dans des accélérateurs de particules chargées ?
- Irradiation par un flux de particules chargées (protons, deutons, hélions, particules Alpha) d’une cible composée d’un produit pur.
- Cette irradiation est obtenue au moyen du cyclotron.
Irradiation par deutons ?
Deutérium (1 proton + 1 neutron) ionisé.
Irradiation par hélions ?
Hélium-3 (2 protons + 1 neutron) ionisé.
Citer quelques exemples de radionucléides produits dans un accélérateur de particules.
- Fluor-18
- Corbone-11
- Oxygène-15
- Azote-13
- Germanium-68 / Gallium-68
- Thallium-201
- Gallium-67
- Indium-111
- Iode-123.