QCM : Interactions rayonnement matière et radioactivité (33 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Concernant les interactions rayonnement-matière :

Elles désignent le transfert d’énergie d’un milieu vers un rayonnement lors de son parcours.
Elles prennent en compte l’énergie déposée par le rayonnement au cours de sa propagation.
Elles concernent les phénomènes physiques produits par un rayonnement lorsqu’il traverse un milieu.
Elles décrivent le parcours d’un rayonnement dans un milieu et le dépôt d’énergie associé.
Elles correspondent aux phénomènes physiques associés au parcours d’un rayonnement dans la matière.

Elles prennent en compte l’énergie déposée par le rayonnement au cours de sa propagation. · Elles concernent les phénomènes physiques produits par un rayonnement lorsqu’il traverse un milieu. · Elles décrivent le parcours d’un rayonnement dans un milieu et le dépôt d’énergie associé. · Elles correspondent aux phénomènes physiques associés au parcours d’un rayonnement dans la matière.

Explication

Ces interactions concernent le parcours du rayonnement dans un milieu ainsi que l’énergie qu’il y dépose. Elles ne décrivent pas un transfert d’énergie du milieu vers le rayonnement.

2. Une interaction conserve l’énergie cinétique totale :

Une interaction inélastique conserve l’énergie cinétique totale au cours des collisions.
Une interaction élastique dissipe l’énergie cinétique par déformation ou par chaleur.
Une interaction inélastique peut dissiper de l’énergie sous forme de chaleur.
Une interaction inélastique peut dissiper de l’énergie par déformation du milieu.
Une interaction élastique conserve l’énergie cinétique totale du système considéré.

Une interaction inélastique peut dissiper de l’énergie sous forme de chaleur. · Une interaction inélastique peut dissiper de l’énergie par déformation du milieu. · Une interaction élastique conserve l’énergie cinétique totale du système considéré.

Explication

Une interaction élastique conserve l’énergie cinétique totale. Une interaction inélastique ne la conserve pas et peut dissiper de l’énergie par chaleur ou déformation.

3. Concernant les particules alpha issues d’une transformation nucléaire, cochez la (les) proposition(s) exacte(s) :

Leur déviation lors des interactions avec la matière est généralement importante.
Les interactions alpha-noyau dominent pour celles issues d’une transformation nucléaire.
Leur interaction avec les électrons atomiques est généralement élastique.
Leur énergie cinétique se situe généralement entre 4 et 8 MeV.
Elles interagissent principalement avec les électrons atomiques du milieu traversé.

Leur énergie cinétique se situe généralement entre 4 et 8 MeV. · Elles interagissent principalement avec les électrons atomiques du milieu traversé.

Explication

Les particules alpha issues d’une transformation nucléaire ont une énergie de 4 à 8 MeV et interagissent principalement avec les électrons atomiques. Leur déviation est négligeable; les interactions alpha-noyau deviennent possibles avec des particules accélérées. Lors de leurs collisions avec les électrons atomiques, les particules alpha perdent de l’énergie : leur interaction est inélastique.

4. Le transfert d’énergie linéique d’un rayonnement correspond à :

La quantité d’énergie absorbée par unité de temps pendant le parcours du rayonnement.
La quantité d’énergie cédée à la matière par unité de masse traversée.
La distance parcourue par un rayonnement pour chaque unité d’énergie qu’il cède.
La quantité d’énergie cédée à la matière par unité de distance parcourue.
L’énergie transmise à la matière rapportée à la longueur parcourue dans le milieu.

La quantité d’énergie cédée à la matière par unité de distance parcourue. · L’énergie transmise à la matière rapportée à la longueur parcourue dans le milieu.

Explication

Le TEL rapporte l’énergie cédée à la matière à la distance parcourue. Il ne se définit pas par unité de temps, de masse ou d’énergie.

5. À propos du transfert d’énergie des particules alpha :

Leur TEL est le plus élevé parmi les rayonnements abordés dans le cours.
Le TEL correspond à l’énergie cédée à la matière par unité de temps.
Leur TEL dépasse celui des autres rayonnements abordés dans le cours.
Le transfert d’énergie alpha se fait surtout par ionisation de la matière.
Leur transfert d’énergie se fait principalement par émission de rayonnement de freinage.

Leur TEL est le plus élevé parmi les rayonnements abordés dans le cours. · Leur TEL dépasse celui des autres rayonnements abordés dans le cours. · Le transfert d’énergie alpha se fait surtout par ionisation de la matière.

Explication

Le TEL est la quantité d’énergie cédée à la matière par unité de distance parcourue. Celui des particules alpha est le plus élevé parmi les rayonnements abordés dans le cours, et leur énergie est transférée surtout par ionisation. L’excitation et le rayonnement de freinage ne sont pas le mode principal décrit.

6. Une particule alpha de 8 MeV traverse de l’eau. Concernant son parcours :

Son parcours moyen dans l’eau est de l’ordre du micromètre.
Son parcours moyen dans l’eau est de l’ordre du centimètre.
Le parcours maximal indiqué pour une alpha de 8 MeV est d’environ 100 mm.
Son parcours moyen dans l’air est de l’ordre du micromètre.
Le parcours maximal indiqué dans l’eau est d’environ 100 μm.

Son parcours moyen dans l’eau est de l’ordre du micromètre. · Le parcours maximal indiqué dans l’eau est d’environ 100 μm.

Explication

Dans l’eau, le parcours moyen d’une alpha est de l’ordre du micromètre; pour une alpha de 8 MeV, le maximum indiqué est d’environ 100 μm. Dans l’air, le parcours moyen est de l’ordre du centimètre.

7. Lors d’une collision entre une particule bêta moins et un électron atomique :

La particule bêta conserve son énergie et poursuit sa trajectoire sans déviation.
La collision peut expulser l’électron atomique de sa couche.
La collision crée une lacune électronique sans expulsion de l’électron cible.
La particule bêta perd une partie de son énergie et peut dévier.
L’électron expulsé crée une lacune dans la couche de la particule bêta.

La collision peut expulser l’électron atomique de sa couche. · La particule bêta perd une partie de son énergie et peut dévier.

Explication

La collision fait perdre une partie de son énergie à la particule bêta et peut la dévier; elle peut aussi expulser l’électron atomique, créant une lacune. La lacune concerne l’atome cible, pas la particule bêta.

8. Concernant les interactions des particules bêta moins selon leur énergie :

À forte énergie, les collisions avec les électrons deviennent prépondérantes.
À faible énergie, des interactions élastiques avec le champ coulombien atomique sont fréquentes.
À forte énergie, les interactions élastiques avec le champ coulombien atomique dominent.
À faible énergie, les collisions avec les électrons sont fréquentes.
À faible énergie, le freinage inélastique dans le champ du noyau devient prépondérant.

À faible énergie, des interactions élastiques avec le champ coulombien atomique sont fréquentes. · À faible énergie, les collisions avec les électrons sont fréquentes.

Explication

À faible énergie, les collisions avec les électrons et les interactions élastiques avec le champ coulombien atomique sont fréquentes. À forte énergie, c’est le freinage inélastique dans le champ du noyau qui devient prépondérant.

9. Lors du freinage d’une particule bêta moins dans le champ coulombien d’un noyau, l’énergie perdue :

Peut être dissipée sous forme de rayonnement électromagnétique de freinage.
Est dissipée sous forme de rayonnement alpha émis par le noyau.
Est dissipée sous forme de photons X caractéristiques de l’atome cible.
Est transférée entièrement à l’électron atomique expulsé lors d’une collision.
Peut être dissipée sous forme de chaleur dans le milieu.

Peut être dissipée sous forme de rayonnement électromagnétique de freinage. · Peut être dissipée sous forme de chaleur dans le milieu.

Explication

Le freinage dans le champ coulombien du noyau dissipe l’énergie perdue sous forme de chaleur ou de rayonnement électromagnétique de freinage. Les photons X caractéristiques sont associés au comblement d’une lacune profonde, et non à ce freinage.

10. Pour arrêter des particules bêta moins en limitant la production de rayons X de freinage :

La production de rayonnement de freinage augmente avec le numéro atomique du matériau.
Un matériau à faible numéro atomique, comme le plexiglas, est préférable.
Le plomb convient pour limiter les rayons X de freinage produits par les bêta moins.
Le plexiglas permet de limiter la production de rayons X de freinage.
Un matériau lourd produit moins de rayons X de freinage que le plexiglas.

La production de rayonnement de freinage augmente avec le numéro atomique du matériau. · Un matériau à faible numéro atomique, comme le plexiglas, est préférable. · Le plexiglas permet de limiter la production de rayons X de freinage.

Explication

La production de rayonnement de freinage augmente avec le numéro atomique. Le plexiglas, de faible numéro atomique, est donc préférable pour arrêter les bêta moins en limitant la production de rayons X de freinage. Le plomb, matériau lourd, tend à en produire davantage.

11. Concernant l’annihilation d’un positon ralenti :

Le freinage bêta produit deux photons gamma opposés de 511 keV.
Le processus se produit après l’association du positon ralenti avec un électron libre.
La paire formée avec un électron libre produit deux photons gamma de 511 keV.
Les deux photons gamma produits sont émis en sens opposés.
L’annihilation émet deux photons gamma de 511 keV dans une même direction.

Le processus se produit après l’association du positon ralenti avec un électron libre. · La paire formée avec un électron libre produit deux photons gamma de 511 keV. · Les deux photons gamma produits sont émis en sens opposés.

Explication

L’annihilation d’un positon ralenti avec un électron libre produit deux photons gamma de 511 keV émis en sens opposés. Le freinage bêta produit un rayonnement électromagnétique variable, et non cette paire de photons opposés.

12. À propos de la tomographie par émission de positons :

La TEP repose sur la détection du rayonnement de freinage bêta variable.
Les photons gamma issus de l’annihilation sont détectés pour former une image.
L’image est formée par la détection des électrons émis lors de l’annihilation.
La détection des photons gamma permet de construire une image en TEP.
La TEP repose sur l’annihilation des positons.

Les photons gamma issus de l’annihilation sont détectés pour former une image. · La détection des photons gamma permet de construire une image en TEP. · La TEP repose sur l’annihilation des positons.

Explication

La TEP repose sur l’annihilation des positons et la détection des photons gamma produits pour former une image. Elle ne construit pas l’image par détection des électrons ni par détection du rayonnement de freinage.

13. Concernant les propriétés d’un photon :

Un photon est dépourvu de masse et de charge électrique.
Son énergie est reliée à sa fréquence par la relation E=hνE=h\nu.
Sa longueur d’onde vérifie λ=cν\lambda=\frac{c}{\nu}.
Un photon porte une charge électrique et possède une masse au repos.
Sa longueur d’onde est reliée à sa fréquence par λ=cν\lambda=c\nu.

Un photon est dépourvu de masse et de charge électrique. · Son énergie est reliée à sa fréquence par la relation $$E=h\nu$$. · Sa longueur d’onde vérifie $$\lambda=\frac{c}{\nu}$$.

Explication

Un photon n’a ni masse ni charge électrique, et ses relations sont E=hνE=h\nu et λ=cν\lambda=\frac{c}{\nu}. La longueur d’onde n’est pas le produit de la vitesse de la lumière par la fréquence.

14. Parmi les caractéristiques de l’effet photoélectrique, lesquelles sont exactes ?

Il devient prépondérant pour une forte énergie photonique et un faible numéro atomique.
Il met en jeu un électron atomique peu lié et éjecte un photon diffusé.
Il concerne un électron atomique fortement lié.
Il est favorisé par une faible énergie photonique ou un grand numéro atomique.
Il absorbe entièrement le photon incident.

Il concerne un électron atomique fortement lié. · Il est favorisé par une faible énergie photonique ou un grand numéro atomique. · Il absorbe entièrement le photon incident.

Explication

L’effet photoélectrique concerne un électron fortement lié et absorbe entièrement le photon incident ; il est favorisé à faible énergie photonique ou pour un grand numéro atomique. L’électron peu lié et le photon diffusé caractérisent plutôt l’effet Compton.

15. Un photon interagit avec un électron peu lié et poursuit sa trajectoire après l’interaction. Concernant l’effet Compton :

L’électron concerné est peu lié à l’atome.
Le photon disparaît après avoir transféré toute son énergie à l’électron.
Le photon est dévié et poursuit son parcours après l’interaction.
Le photon incident est entièrement absorbé par l’électron atomique.
Le photon cède une partie de son énergie au cours de l’interaction.

L’électron concerné est peu lié à l’atome. · Le photon est dévié et poursuit son parcours après l’interaction. · Le photon cède une partie de son énergie au cours de l’interaction.

Explication

En effet Compton, un électron peu lié est éjecté, reçoit une partie de l’énergie du photon, et le photon est dévié puis poursuit son parcours. L’absorption complète du photon caractérise l’effet photoélectrique.

16. La matérialisation d’un photon dans le champ coulombien d’un noyau :

Elle produit une paire électron-positon si l’énergie du photon dépasse 1,022 MeV.
Elle transforme un photon de 1,022 keV en paire électron-positon.
Elle transforme le photon en deux électrons dans le champ du noyau.
Elle conduit à la création simultanée d’un électron et d’un positon.
Elle se déroule dans le champ coulombien d’un noyau.

Elle produit une paire électron-positon si l’énergie du photon dépasse 1,022 MeV. · Elle conduit à la création simultanée d’un électron et d’un positon. · Elle se déroule dans le champ coulombien d’un noyau.

Explication

La matérialisation produit une paire électron-positon dans le champ coulombien d’un noyau lorsque l’énergie du photon dépasse 1,022 MeV. Le seuil est exprimé en MeV, et la paire comprend un positon plutôt qu’un second électron.

17. Pour un faisceau photonique traversant une épaisseur xx de matériau, cochez la (les) proposition(s) exacte(s) :

Le coefficient μ\mu dépend du matériau et de l’énergie considérée.
L’intensité transmise suit la loi I=I0e−μxI=I_0e^{-\mu x}.
Le coefficient μ\mu exprime l’épaisseur traversée en centimètres.
L’intensité initiale est notée II et l’intensité transmise I0I_0.
Le coefficient μ\mu s’exprime en cm2 g−1\mathrm{cm^2\,g^{-1}}.

Le coefficient $$\mu$$ dépend du matériau et de l’énergie considérée. · L’intensité transmise suit la loi $$I=I_0e^{-\mu x}$$.

Explication

L’intensité transmise suit I=I0e−μxI=I_0e^{-\mu x}, et μ\mu dépend du matériau et de l’énergie considérée. Le coefficient linéaire μ\mu s’exprime en cm−1\mathrm{cm^{-1}} lorsque l’épaisseur est en centimètres ; il ne représente pas l’épaisseur traversée. L’intensité initiale est notée I0I_0 et l’intensité transmise II.

18. La couche de demi-atténuation correspond à :

La couche qui réduit de moitié le coefficient linéaire d’atténuation.
L’épaisseur qui réduit d’un tiers l’intensité initiale du faisceau.
L’épaisseur d’un matériau qui divise par deux l’intensité initiale.
L’épaisseur de matériau correspondant à une intensité transmise égale à la moitié de l’intensité initiale.
La distance nécessaire pour doubler l’intensité initiale du faisceau.

L’épaisseur d’un matériau qui divise par deux l’intensité initiale. · L’épaisseur de matériau correspondant à une intensité transmise égale à la moitié de l’intensité initiale.

Explication

La CDA est l’épaisseur de matériau qui ramène l’intensité du faisceau à la moitié de sa valeur initiale. Elle ne définit ni une réduction d’un tiers ni une modification du coefficient d’atténuation.

19. Concernant le lien entre la couche de demi-atténuation et le coefficient linéaire :

La CDA est égale au produit de μ\mu par ln⁡2\ln 2.
La CDA correspond à l’épaisseur qui divise l’intensité par trois.
La relation s’écrit CDA=ln⁡2μ\mathrm{CDA}=\frac{\ln 2}{\mu}.
Une augmentation de μ\mu correspond à une diminution de la CDA.
Une diminution de μ\mu entraîne une diminution de la CDA.

La relation s’écrit $$\mathrm{CDA}=\frac{\ln 2}{\mu}$$. · Une augmentation de $$\mu$$ correspond à une diminution de la CDA.

Explication

La relation entre la CDA et le coefficient linéaire est CDA=ln⁡2μ\mathrm{CDA}=\frac{\ln 2}{\mu} : la CDA varie donc en sens inverse de μ\mu. Elle est l’épaisseur qui divise l’intensité initiale par deux. Le produit de μ\mu par ln⁡2\ln 2 et le rapport μln⁡2\frac{\mu}{\ln 2} ne donnent pas cette relation ; une diminution de μ\mu entraîne une augmentation de la CDA.

20. Lorsqu’on compare les mécanismes d’interaction photonique selon l’énergie :

L’effet photoélectrique domine à faible énergie photonique.
La diffusion Compton devient majoritaire vers 300 à 400 keV.
La diffusion Compton devient majoritaire à faible énergie photonique.
L’effet photoélectrique devient majoritaire dans la zone de 300 à 400 keV.
La prédominance de Compton se situe dans la zone d’environ 300 à 400 keV.

L’effet photoélectrique domine à faible énergie photonique. · La diffusion Compton devient majoritaire vers 300 à 400 keV. · La prédominance de Compton se situe dans la zone d’environ 300 à 400 keV.

Explication

À faible énergie, l’effet photoélectrique domine ; la diffusion Compton devient majoritaire vers 300 à 400 keV. Les propositions qui inversent ces domaines attribuent à chaque mécanisme la zone de prédominance de l’autre.

21. Concernant le calcul de l’activité radioactive :

La constante radioactive est égale à la demi-vie divisée par le logarithme népérien de deux.
L’activité s’obtient en multipliant la constante radioactive par le nombre de noyaux présents.
La constante radioactive est proportionnelle à la demi-vie radioactive de l’isotope.
Le nombre de noyaux peut être calculé à partir de la masse, de la masse molaire et du nombre d’Avogadro.
Le nombre de noyaux est obtenu en divisant la masse molaire par la masse, puis par le nombre d’Avogadro.

L’activité s’obtient en multipliant la constante radioactive par le nombre de noyaux présents. · Le nombre de noyaux peut être calculé à partir de la masse, de la masse molaire et du nombre d’Avogadro.

Explication

L’activité vérifie A=λNA=\lambda N et le nombre de noyaux vaut N=mMNAN=\frac{m}{M}N_A. La constante radioactive est λ=ln⁡2T\lambda=\frac{\ln 2}{T} : elle n’est ni l’inverse de cette expression ni proportionnelle à la demi-vie.

22. À propos de la présence naturelle du thorium-232 dans les roches :

La concentration moyenne rapportée pour le thorium-232 s’exprime en grammes par tonne de roche.
Le thorium-232 est un isotope radioactif naturellement présent dans la croûte terrestre.
Une tonne de roche contient en moyenne de l’ordre de 1 à 12 grammes de thorium-232.
Le thorium-232 figure parmi les isotopes radioactifs naturellement présents dans la croûte terrestre.
Sa concentration moyenne dans les roches est de l’ordre de 1 à 12 grammes par tonne.

La concentration moyenne rapportée pour le thorium-232 s’exprime en grammes par tonne de roche. · Le thorium-232 est un isotope radioactif naturellement présent dans la croûte terrestre. · Une tonne de roche contient en moyenne de l’ordre de 1 à 12 grammes de thorium-232. · Le thorium-232 figure parmi les isotopes radioactifs naturellement présents dans la croûte terrestre. · Sa concentration moyenne dans les roches est de l’ordre de 1 à 12 grammes par tonne.

Explication

Le thorium-232 est naturellement présent dans la croûte terrestre et sa concentration moyenne est de l’ordre de 1 à 12 g par tonne de roche. Les cinq propositions expriment ces mêmes éléments de caractérisation sans modifier la valeur ni l’unité.

23. La filiation radioactive du thorium-232 conduit au plomb-208 ; quelles propositions caractérisent cette transformation ?

Le numéro atomique passe de 90 à 208 dans la transformation du thorium-232 en plomb-208.
Le nombre de masse diminue de 232 à 208 entre le thorium-232 et le plomb-208.
Le plomb-208 obtenu au terme de la filiation du thorium-232 est stable.
Le numéro atomique évolue de 82 à 90 entre le thorium-232 et le plomb-208.
Le nombre de masse passe de 232 à 82 au cours de cette filiation radioactive.

Le nombre de masse diminue de 232 à 208 entre le thorium-232 et le plomb-208. · Le plomb-208 obtenu au terme de la filiation du thorium-232 est stable.

Explication

La filiation aboutit au plomb-208 stable et fait passer le nombre de masse de 232 à 208. Le numéro atomique diminue de 90 à 82 ; les valeurs 82 et 208 ne correspondent donc pas au nombre de masse et au numéro atomique indiqués dans les propositions erronées.

24. Concernant les désintégrations de la filiation du thorium-232, cochez la (les) proposition(s) exacte(s) :

Les quatre désintégrations bêta moins de la filiation compensent une partie de la baisse du numéro atomique.
Les six désintégrations alpha diminuent le nombre de masse de vingt-quatre unités.
La filiation du thorium-232 vers le plomb-208 comprend six désintégrations alpha.
La filiation du thorium-232 vers le plomb-208 comporte six désintégrations bêta moins.
Les quatre désintégrations bêta moins diminuent le numéro atomique de quatre unités.

Les quatre désintégrations bêta moins de la filiation compensent une partie de la baisse du numéro atomique. · Les six désintégrations alpha diminuent le nombre de masse de vingt-quatre unités. · La filiation du thorium-232 vers le plomb-208 comprend six désintégrations alpha.

Explication

La filiation comprend six désintégrations alpha et quatre désintégrations bêta moins. Les alpha abaissent le nombre de masse de 24, tandis que les bêta moins compensent une partie de la baisse du numéro atomique, et non l’inverse.

25. Quels radioisotopes bêta moins sont cités pour la radiosynoviorthèse ?

L’erbium-169 fait partie des radioisotopes bêta plus cités pour la radiosynoviorthèse.
Le lutétium-177 remplace l’erbium-169 dans la liste des émetteurs bêta moins cités.
Le rhénium-186 est cité parmi les radioisotopes utilisés en radiosynoviorthèse.
L’yttrium-90 fait partie des radioisotopes bêta moins cités pour la radiosynoviorthèse.
Le technétium-99m figure parmi les radioisotopes bêta moins cités pour la radiosynoviorthèse.

Le rhénium-186 est cité parmi les radioisotopes utilisés en radiosynoviorthèse. · L’yttrium-90 fait partie des radioisotopes bêta moins cités pour la radiosynoviorthèse.

Explication

Les radioisotopes bêta moins cités sont l’yttrium-90, le rhénium-186 et l’erbium-169. Le technétium-99m et le lutétium-177 ne figurent pas dans cette liste, et l’erbium-169 y est cité comme émetteur bêta moins, non bêta plus.

26. Parmi les propositions suivantes concernant les énergies maximales des bêta moins, lesquelles sont exactes ?

L’énergie maximale bêta moins de l’yttrium-90 est de 2,28 MeV.
L’énergie maximale bêta moins du rhénium-186 est de 0,351 MeV.
L’énergie maximale bêta moins de l’yttrium-90 est de 1,069 MeV.
Le rhénium-186 présente une énergie maximale bêta moins de 1,069 MeV.
L’énergie maximale bêta moins de l’erbium-169 est de 1,069 MeV.

L’énergie maximale bêta moins de l’yttrium-90 est de 2,28 MeV. · Le rhénium-186 présente une énergie maximale bêta moins de 1,069 MeV.

Explication

Les énergies maximales sont de 2,28 MeV pour l’yttrium-90, 1,069 MeV pour le rhénium-186 et 0,351 MeV pour l’erbium-169. Les propositions erronées attribuent à chaque isotope une valeur appartenant à un autre émetteur.

27. Une articulation est traitée par radiosynoviorthèse en fonction du parcours des bêta moins. Quelles associations sont exactes ?

Le rhénium-186 est choisi pour traiter les petites articulations interphalangiennes.
L’erbium-169 est utilisé pour les petites articulations, notamment les interphalangiennes.
L’yttrium-90 est choisi pour traiter les grosses articulations.
Le rhénium-186 est associé au traitement des grosses articulations.
L’erbium-169 est privilégié pour les articulations moyennes selon le parcours bêta moins.

L’erbium-169 est utilisé pour les petites articulations, notamment les interphalangiennes. · L’yttrium-90 est choisi pour traiter les grosses articulations.

Explication

Le choix dépend du parcours des bêta moins : l’yttrium-90 convient aux grosses articulations, le rhénium-186 aux articulations moyennes et l’erbium-169 aux petites, notamment interphalangiennes. Les associations proposées pour les petites articulations avec le rhénium-186 et pour les grosses avec le rhénium-186 sont donc incorrectes, tout comme l’association de l’erbium-169 aux articulations moyennes.

28. Concernant les désintégrations d’un noyau présentant un excès de protons, cochez la (les) proposition(s) exacte(s) :

Un noyau ayant un excès de protons peut se désintégrer par émission bêta plus.
Un noyau ayant un excès de protons peut se désintégrer par capture électronique.
Un noyau ayant un excès de protons peut se désintégrer par émission bêta moins.
Un noyau ayant un excès de protons peut se désintégrer par fission spontanée.
Un noyau ayant un excès de protons peut se désintégrer par émission alpha.

Un noyau ayant un excès de protons peut se désintégrer par émission bêta plus. · Un noyau ayant un excès de protons peut se désintégrer par capture électronique.

Explication

Un excès de protons peut conduire à une émission bêta plus ou à une capture électronique. L’émission bêta moins, l’émission alpha et la fission ne sont pas les deux modes indiqués pour cette situation.

29. Parmi les propositions suivantes concernant les conditions énergétiques de l’émission bêta plus et de la capture électronique, la(les)quelle(s) est(sont) exacte(s) ?

La capture électronique exige une différence d’énergie supérieure à 1,022 MeV entre noyaux père et fils.
L’émission bêta plus exige une différence d’énergie supérieure à 1,022 MeV entre noyaux père et fils.
La capture électronique peut se produire avec une énergie de liaison électronique très faible.
L’émission bêta plus est soumise au seuil énergétique de 1,022 MeV.
L’émission bêta plus exige une différence d’énergie supérieure à 0,862 MeV entre noyaux père et fils.

L’émission bêta plus exige une différence d’énergie supérieure à 1,022 MeV entre noyaux père et fils. · La capture électronique peut se produire avec une énergie de liaison électronique très faible. · L’émission bêta plus est soumise au seuil énergétique de 1,022 MeV.

Explication

L’émission bêta plus requiert une différence d’énergie supérieure à 1,022 MeV, ce qui rend le seuil de 0,862 MeV incorrect. La capture électronique peut nécessiter une énergie de liaison électronique très faible et n’est pas soumise au seuil bêta plus.

30. Lors d’une capture électronique, le réarrangement du cortège électronique peut entraîner :

L’électron capturé laisse une lacune dans le cortège électronique du noyau père.
L’électron capturé laisse une lacune dans le cortège électronique du noyau fils.
Le réarrangement électronique peut produire un électron Auger.
Le réarrangement électronique peut produire un rayon X caractéristique.
Le réarrangement électronique peut produire un photon gamma de désexcitation nucléaire.

L’électron capturé laisse une lacune dans le cortège électronique du noyau fils. · Le réarrangement électronique peut produire un électron Auger. · Le réarrangement électronique peut produire un rayon X caractéristique.

Explication

La capture crée une lacune dans le cortège du noyau fils, dont le réarrangement peut produire un rayon X ou un électron Auger. La lacune n’est pas dans le cortège du noyau père, et le photon gamma relève de la désexcitation nucléaire.

31. Quels rayonnements de l’indium-111 sont utilisés en scintigraphie et quelle est leur origine ?

Les rayonnements de 171,2 keV et 245,4 keV sont des rayons X du cortège électronique.
Le cadmium-111 émet ces rayonnements avant sa formation par capture électronique.
Les rayonnements de 171,2 keV et 245,4 keV sont utilisés en scintigraphie.
Les rayonnements de 171,2 keV et 245,4 keV proviennent de la désexcitation gamma du cadmium-111.
Les rayonnements gamma sont émis par le cadmium-111 formé après capture électronique.

Les rayonnements de 171,2 keV et 245,4 keV sont utilisés en scintigraphie. · Les rayonnements de 171,2 keV et 245,4 keV proviennent de la désexcitation gamma du cadmium-111. · Les rayonnements gamma sont émis par le cadmium-111 formé après capture électronique.

Explication

Les rayonnements de 171,2 keV et 245,4 keV sont utilisés en scintigraphie et proviennent de la désexcitation gamma du cadmium-111 formé après capture électronique. Ils ne sont pas des rayons X du cortège électronique et ne précèdent pas la formation du cadmium-111.

32. La relation entre les périodes physique, biologique et effective s’écrit :

L’inverse de la période effective est la somme des inverses des périodes physique et biologique.
La relation inverse s’écrit 1Teff=1Tphys+1Tbio\frac{1}{T_{\mathrm{eff}}}=\frac{1}{T_{\mathrm{phys}}}+\frac{1}{T_{\mathrm{bio}}}.
La période effective est la somme des périodes physique et biologique divisée par leur produit.
La période effective est le produit des périodes physique et biologique divisé par leur somme.
La période effective vérifie Teff=TphysTbioTphys+TbioT_{\mathrm{eff}}=\frac{T_{\mathrm{phys}}T_{\mathrm{bio}}}{T_{\mathrm{phys}}+T_{\mathrm{bio}}}.

L’inverse de la période effective est la somme des inverses des périodes physique et biologique. · La relation inverse s’écrit $$\frac{1}{T_{\mathrm{eff}}}=\frac{1}{T_{\mathrm{phys}}}+\frac{1}{T_{\mathrm{bio}}}$$. · La période effective est le produit des périodes physique et biologique divisé par leur somme. · La période effective vérifie $$T_{\mathrm{eff}}=\frac{T_{\mathrm{phys}}T_{\mathrm{bio}}}{T_{\mathrm{phys}}+T_{\mathrm{bio}}}$$.

Explication

La période effective est donnée par la somme des inverses, ou de façon équivalente par le produit des deux périodes divisé par leur somme. La proposition qui inverse ce rapport est incorrecte.

33. Pour une période physique de 67,2 heures et une période biologique de 48 heures, la période effective théorique vaut :

La période effective théorique est de 28 heures.
La période effective théorique est de 34,7 heures.
La période effective théorique est inférieure aux deux périodes considérées.
La période effective théorique est de 48 heures.
La période effective théorique est de 67,2 heures.

La période effective théorique est de 28 heures. · La période effective théorique est inférieure aux deux périodes considérées.

Explication

Avec des périodes de 67,2 et 48 heures, la période effective théorique est de 28 heures, donc inférieure à chacune des deux périodes. Les valeurs de 34,7, 48 et 67,2 heures ne correspondent pas à cet exemple.

Révisez avec les flashcards

Mémorisez les réponses avec 87 flashcards sur Interactions rayonnement matière et radioactivité.

Que désigne une interaction rayonnement-matière ?

Les phénomènes liés au parcours d’un rayonnement dans un milieu et au dépôt d’énergie qu’il y produit.

Que conserve une interaction élastique ?

L’énergie cinétique totale.

Comment une interaction inélastique peut-elle dissiper de l’énergie ?

Par déformation ou par chaleur.

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Consultez la fiche de révision complète sur Interactions rayonnement matière et radioactivité.

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