Flashcards : Radioactivité et dosimétrie (63 cartes)

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1Question

Quelle formule relie l’indice de réfraction $n$ aux vitesses lumineuses dans le vide et le milieu ?

Réponse

$n=\frac{c}{v}>1$ .

2Question

Quelles relations lient la période $T$ , la fréquence $f$ et la fréquence $\nu$ ?

Réponse

$T=\frac{1}{f}=\frac{1}{\nu}$ .

3Question

Quelle formule donne l’énergie $E$ d’un photon de fréquence $\nu$ et de longueur d’onde $\lambda$ ?

Réponse

$E=h\nu=\frac{hc}{\lambda}$ .

4Question

Quelle formule définit le défaut de masse d’un noyau ?

Réponse

$\Delta m=M-Zm_p-Nm_n$

5Question

Quelle formule donne l’énergie de liaison moyenne par nucléon ?

Réponse

$\frac{B}{A}=\frac{\Delta mc^2}{A}$

6Question

Pour une transformation $\beta^-$ , quelle est l’énergie maximale de l’électron ?

Réponse

$E_{\beta^-,\max}=[m(X)-m(Y)]c^2$

7Question

Pour une transformation $\beta^-$ , comment se calcule l’énergie moyenne ?

Réponse

$E_{\beta^-,\mathrm{moy}}=\frac{E_{\beta^-,\max}}{3}$

8Question

Pour une transformation $\alpha$ , quelle est l’énergie de réaction ?

Réponse

$Q=[m(X)-m(Y)-m(\mathrm{He})]c^2$

9Question

Quelle loi décrit la décroissance du nombre de noyaux radioactifs ?

Réponse

$N=N_0e^{-\lambda t}$

10Question

Quelle relation définit l’activité radioactive à partir de $N$ ?

Réponse

$A=\lambda N=-\frac{dN}{dt}$

11Question

Quelle relation relie la période radioactive à la constante radioactive ?

Réponse

$T_{1/2}=\frac{\ln 2}{\lambda}$

12Question

Dans une filiation $X\to Y\to Z$ , quelle formule donne le nombre de noyaux fils intermédiaires $N_2(t)$ ?

Réponse

$N_2(t)=N_1(0)\frac{\lambda_1}{\lambda_2-\lambda_1}\left(e^{-\lambda_1t}-e^{-\lambda_2t}\right)$

13Question

Quelle relation exprime la durée écoulée en datation au radiocarbone ?

Réponse

$t-t_0=\frac{1}{\lambda}\ln\left(\frac{C_0}{C_t}\right)$

14Question

Quelle relation donne l’énergie cinétique de l’électron produit lors d’une ionisation ?

Réponse

$E_c=\Delta E-E_0$ .

15Question

Quelle formule donne la profondeur moyenne de pénétration en fonction de l’énergie et de la masse volumique ?

Réponse

$P=\frac{0{,}215\,E^{1{,}33}}{\rho}$ .

16Question

Qu’est-ce que le transfert d’énergie linéique (TEL) ?

Réponse

L’énergie transférée au milieu cible par unité de longueur.

17Question

Quelle formule donne l’énergie cinétique de l’électron éjecté par effet photoélectrique ?

Réponse

$E_c=h\nu-E_l$ .

18Question

Quel seuil d’énergie permet la production de paire ?

Réponse

Au moins 1,022 MeV.

19Question

Quelle formule décrit le nombre de photons traversant une épaisseur $x$ ?

Réponse

$N_x=N_0e^{-\mu x}$ .

20Question

Quelle formule donne la couche de demi-atténuation ?

Réponse

$\mathrm{CDA}=\frac{\ln 2}{\mu}$ .

21Question

En quelle unité s’exprime la couche de demi-atténuation si $\mu$ est en $\mathrm{cm}^{-1}$ ?

Réponse

En centimètres.

22Question

Comment se définit le kerma et dans quelle unité s’exprime-t-il ?

Réponse

C’est le transfert d’énergie au sein d’une sphère par unité de masse, exprimé en grays.

23Question

Comment se définit la dose absorbée et dans quelle unité s’exprime-t-elle ?

Réponse

C’est l’énergie absorbée par unité de masse, exprimée en grays.

24Question

Quelle formule relie la dose équivalente à la dose absorbée ?

Réponse

$H=W_rD$ , exprimée en sieverts.

25Question

Comment se définit l’efficacité absolue d’un détecteur ?

Réponse

Le rapport des impulsions comptées aux impulsions émises par la source.

26Question

Comment se définit l’efficacité intrinsèque, ou rendement, d’un détecteur ?

Réponse

Le rapport des impulsions comptées aux impulsions reçues par le détecteur.

27Question

À quoi est proportionnelle l’erreur relative de comptage en fonction de $N$ ?

Réponse

$\frac{1}{\sqrt{N}}$

28Question

Comment exprime-t-on l’erreur relative de comptage en pourcentage ?

Réponse

On la multiplie par 100.

29Question

Quelle formule donne le rayon $R$ d’un noyau contenant $A$ nucléons ?

Réponse

$R=R_0A^{1/3}$ .

30Question

Quelle formule donne le volume $V$ d’un noyau contenant $A$ nucléons ?

Réponse

$V=\frac{4}{3}\pi R_0^3A$ .

31Question

Quelle condition énergétique permet la capture électronique ?

Réponse

$[m(X)-m(Y)]c^2>E_l$

32Question

Quelle est l’énergie du rayonnement X de fluorescence ?

Réponse

$E_X=h\nu=|E_K-E_L|$

33Question

Quelle est l’énergie d’un électron Auger ?

Réponse

$E_{\mathrm{Auger}}=|(E_K-E_L)-E_M|$

34Question

Lors d’une conversion interne, quelle énergie l’électron emporte-t-il ?

Réponse

$E_e=E-|E_l|=(E_i-E_f)-|E_l|$

35Question

Comment définit-on le coefficient total de conversion interne ?

Réponse

$\alpha_{\mathrm{total}}=\alpha_K+\alpha_L+\alpha_M+\cdots$

36Question

Quel est le nombre de noyaux fils formés à l’instant $t$ ?

Réponse

$N'=N_0(1-e^{-\lambda t})$

37Question

Quelle formule donne la masse d’un radionucléide d’activité $A$ et de période $T$ ?

Réponse

$m=\frac{MAT}{\ln 2\,N_A}$

38Question

Comment calcule-t-on l’activité totale de deux radionucléides ?

Réponse

$A_{\mathrm{tot}}(t)=A_1(t)+A_2(t)$

39Question

Dans une filiation radioactive, quand l’activité du fils atteint-elle son maximum ?

Réponse

À $t_M=\frac{1}{\lambda_2-\lambda_1}\ln\left(\frac{\lambda_2}{\lambda_1}\right)$ , lorsque les activités du père et du fils sont égales.

40Question

Quelle est la période radioactive du carbone 14 ?

Réponse

5 700 ans.

41Question

Que désigne $C_0$ en datation au radiocarbone ?

Réponse

La concentration initiale de carbone 14.

42Question

Que désigne $C_t$ en datation au radiocarbone ?

Réponse

La concentration de carbone 14 au temps actuel.

43Question

Quelle relation exprime l’énergie cédée lors d’une excitation ?

Réponse

$\Delta E=E_1-E_0$ .

44Question

Quelle relation donne l’énergie du rayonnement de freinage lors d’une diffusion inélastique sur les noyaux ?

Réponse

$E_B=E_1-E_2$ .

45Question

Quelle relation relie le TEL à la densité linéique d’ionisation ?

Réponse

$\mathrm{TEL}=\frac{dE}{dx}=\mathrm{DLI}\times E_i$ .

46Question

Quelles contributions composent le coefficient total d’atténuation linéaire ?

Réponse

Les contributions photoélectrique, Compton et de production de paire.

47Question

Qu’est-ce que le flux énergétique ?

Réponse

L’énergie émise par une source par unité de temps.

48Question

Qu’est-ce que la fluence énergétique ?

Réponse

L’énergie totale reçue par unité de surface.

49Question

Quelle formule relie le kerma à l’énergie transférée et à la fluence énergétique ?

Réponse

$K=\frac{dW_k}{dm}=\frac{\mu^*}{\rho}F$

50Question

Quelle formule exprime la dose absorbée à partir de l’énergie absorbée ?

Réponse

$D=\frac{dW_{abs}}{dm}\simeq\frac{\mu^*}{\rho}F$

51Question

Quelle est la formule du débit de kerma et son unité ?

Réponse

$\dot K=\frac{dK}{dt}$ , exprimé en $Gy\,s^{-1}$ .

52Question

Quelle est la formule du débit de dose absorbée et son unité ?

Réponse

$\dot D=\frac{dD}{dt}$ , exprimé en $Gy\,s^{-1}$ .

53Question

Comment calcule-t-on le nombre moyen de particules reçues par un détecteur ?

Réponse

$D(t)=N(t)\frac{\Omega}{4\pi}$

54Question

Que représente $N(t)$ dans la formule du nombre moyen de particules reçues ?

Réponse

Le nombre de particules émises.

55Question

Quel effet une durée de mesure plus longue a-t-elle sur l’erreur statistique ?

Réponse

Elle la diminue.

56Question

Que représente $\lambda$ dans la relation de datation au carbone 14 ?

Réponse

La constante radioactive du carbone 14.

57Question

En quelle unité $\lambda$ est-elle exprimée dans la relation de datation au carbone 14 ?

Réponse

En $s^{-1}$ .

58Question

Que représente l’intensité énergétique ?

Réponse

Le flux d’énergie dans un angle solide donné.

59Question

Quelle est l’unité de l’intensité énergétique ?

Réponse

Le watt par stéradian.

60Question

À quoi est approximativement égal le rapport des doses absorbées dans deux milieux ?

Réponse

$\frac{D_1}{D_2}=\frac{\mu_1^*/\rho_1}{\mu_2^*/\rho_2}$

61Question

Quelle valeur d’angle solide considère-t-on pour un compteur Geiger-Müller ?

Réponse

$\Omega=2\pi$

62Question

Quelle relation d’Einstein relie l’énergie à la masse ?

Réponse

$E=mc^2$

63Question

Combien de becquerels vaut un curie selon les conversions indiquées ?

Réponse

$3{,}7\times10^{10}\,\mathrm{Bq}$

Teste-toi avec le QCM

Teste tes connaissances avec un QCM de 18 questions sur Radioactivité et dosimétrie.

1. Dans une filiation radioactive $X\to Y\to Z$ , cochez la (les) proposition(s) exacte(s) :

2. Un détecteur reçoit un rayonnement sur une surface, tandis qu’une source émet un flux dans une direction donnée. Concernant les grandeurs énergétiques :

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