Bonjour,
J'essaie de combler mes lacunes en radioactivité.
Je veux comprendre quelque chose que j'ai appris sans comprendre.
Peut on m'expliquer pourquoi il y a une condition énergétique pour la désintégration beta + ? En effet, il faut que l'énergie disponible soit supérieure ou égale à 2 fois la masse d'un éléctron soit 1022 KeV.
Y a-t-il un rapport avec le fait que le positon s'annihile avec l'éléctron pour former 2 photons de 511kev(511*2=1022)?
Merci pour votre aide!
Re : Condition énergétique de la Beta+(Radioactivité)
Bonjour,
Malheureusement, ce n'est pas du au fait que le positron s'anhile avec un électron. Cependant, c'est une excellente idée de vouloir combler tes lacunes. Alors, on y va. La réponse complète prend malheureusement quelques lignes
Considérons la réaction de désinté béta + :
Y (charge Z) -> X (charge Z-1) + e+ +
Il faut maintenant faire un bilan énergétique SUR LE NOYAU (car c'est à son niveau qu'il y a désintégration et non pas au niveau de l'atome entier) pour connaître la "faisabilité" de cette réaction:
Q = (MY - MX - me) c² (Merci Einstein)
avec:
MX la masse du noyau de X
MY la masse du noyau de Y
me la masse d'un électron
Or, on peut écrire, en négligeant l'énergie de liaison des électrons:
mX = MX + (Z-1) me
mY = MY + Z me
avec:
mX la masse de l'atome X
mY la masse de l'atome Y
En réinjectant dans Q, on obtient:
Q = (mY - mX - 2 me ) c²
Bien entendu, cette réaction est "faisable" par le noyau uniquement si:
Q > 0 (Il veut diminuer son énergie!!!)
D'où: mY - mX2 me
Au final, la réaction n'a lieu que si la différence de masse entre les deux noyaux est supérieure à 2 fois la masse de l'électron. En faisant le même calcul avec la désintégration béta - , on trouve que la réaction est possible aussitôt que la différence de masse est positive.
A savoir, qu'il existe un autre type de désintégration faisant passer de Z à Z-1: c'est la capture électronique. Je te laisse te renseigner ou poser des questions si cela t'intéresse.
Voilà, j'espère avoir répondu à ta question.
@+
J'allais oublié le sens physique (le plus important une fois le calcul terminé).
2 me car un positron est créé et un électron n'est plus nécessaire au noyau X (eh oui il n'en a besoin plus que de Z-1 pour être stable), il est éjecté. Il faut donc avoir en réserve 2 me en énergie de masse.
Dans le cas de
Un électron est créé mais le noyau final X en aura besoin d'un: Bilan nul!
@+
;Envoyé par Poual
Il n' y aurait pas une erreur de signe ici?
Salut!
Aahh! C'est ça que je ne comprennais pas! Merci beaucoup l'ami!J'allais oublié le sens physique (le plus important une fois le calcul terminé).
2 me car un positron est créé et un électron n'est plus nécessaire au noyau X (eh oui il n'en a besoin plus que de Z-1 pour être stable), il est éjecté. Il faut donc avoir en réserve 2 me en énergie de masse.
Dans le cas de - :
Un électron est créé mais le noyau final X en aura besoin d'un: Bilan nul!
@+
Non, c'est juste qu'il a pris Y pour le noyau père et X pour le noyau filsIl n' y aurait pas une erreur de signe ici?
En tout cas merci beaucoup! Ca m'a bien aidé
A+
La condition de désintégration est que la somme des masses dans l'état final soit inférieure à la masse de l'état initiale. L'excès de masse est importée par l'énergie cinétique des particules dans l'état final.Bonjour,
J'essaie de combler mes lacunes en radioactivité.
Je veux comprendre quelque chose que j'ai appris sans comprendre.
Peut on m'expliquer pourquoi il y a une condition énergétique pour la désintégration beta + ? En effet, il faut que l'énergie disponible soit supérieure ou égale à 2 fois la masse d'un éléctron soit 1022 KeV.
Y a-t-il un rapport avec le fait que le positon s'annihile avec l'éléctron pour former 2 photons de 511kev(511*2=1022)?
Merci pour votre aide!
.
Par exemple, le plus simple de désintégration beta:
N donne P + e + nu
où N et P sont neutron et proton
e c'est l'électron, nu l'antineutrino électronique.
.
La différence de masse est (Mp-Mn-Me) = 0,782 MeV. La masse de nu est négligeable.
Elle est positive donc la réaction est possible. les 0,782 MeV se répartissent dans l'état final essentiellement entre l'énergie cinétique du neutrino et l'énergie cinétique de l'électron. le proton emporte une quantité négligeable (environ 0,3 KeV). En particulier l'énergie maximale des électrons détectés est 0.782 eV (dans ce cas l'énergie cinétique du neutrino est nul).
.
il est en ainsi pour toutes les désintégrations beta, avec la nuance que le noyau peut se retrouver dans un état excité dans l'état final.
Ah juste un truc,
C'est l'atome qui en a besoin pas le noyau c'est bien ça?Dans le cas de - :
Un électron est créé mais le noyau final X en aura besoin d'un: Bilan nul!
A+
Salut,
Alors tout d'abord, je vais peut-être reformuler ma phrase parce qu'elle peut être male comprise (et je ne sais pas si c'est le cas ici).
Un électron est créé ET le noyau final X en aura besoin d'un: bilan Nul! Cela ne signifie pas forcément que l'électron est capturé par l'atome (c'est juste une possibilité). Le noyau final X pourra capturer UN AUTRE ELECTRON.
Pour ce qui est de ta question maintenant:
C'est le noyau qui en aura besoin car il lui manquera un électron pour être électriquement neutre. Le noyau ne porte que des charges positives et donc pas d'électron.
Voilà, @+
Ps: Pour l'erreur de signe, je ne l'ai pas vu. Mais en effet, j'ai peut-être interchangé X et Y par rapport à certaines conventions.
Ok c'est bien ça. C'est juste que t'as dit noyau au lieu d'atomes(deux fois d'ailleurs)
T'as l'air callé. J'en profite pour une deuxième question au sujet de la capture éléctronique.
Il y a création d'une vacance lors de ce phénomène aboutissant soit à un photon X ou à un éléctron Auger par réarrangement du cortège éléctronique.
Mais si le noyau fils produit est à l'état excité, il y a une probabilité qu'il puisse se desexciter par conversion interne et donc il peut y avoir émission d'un 2ème éléctron Auger c'est bien ça? C'est plus une confirmation qu'une question.
Voilà en tout cas encore merci,
Bonne journée!
Salut,
Oui en effet, les deux derniers "noyaux" de mon premier post devrait être remplacés par des "atomes". Encore que pour le premier, on peut garder "noyau"...
Pour ce qui est de ta question, ça me semble honnête comme assertion
Seulement, je ne sais pas si on appelle les électrons issues de la conversion "électrons Auger". Il me semble que ce terme est uniquement utilisé pour la désexcitation du nuage électronique et non du noyau. Mais bon dans les faits, le mécanisme est le même.
Voilà...(lala)
@+
PS: je viens de voir que tu poses pas mal de question en radio-activité. Tu bosses dans quoi? Le pourquoi de la question sera sûrement autant intéressant que sa réponse
Salut!
J'ai une autre question concernant la compétition Beta +/capture éléctronique..
Si la condition énergétique pour la Beta+ est respéctée, c'est à dire que l'énergie libérée est au moins égale à 1022KeV, est ce que tous les noyaux instables en excès de protons se désintégrent par une compétition Beta + /capture éléctronique ou est ce que la compétition concerne que certains noyaux instables?
En d'autres termes, est ce qu'il existe certains noyaux qui se désintégrent uniquement Beta+ et certains uniquement par capture éléctronique? La compétition présente que pour certains noyaux.
Parceque sinon, ça n'existerait pas d'émetteur Beta + pur si?
Merci
Salut,
A priori, la compétition est toujours présente (les deux désintégration sont toujours possibles). De ce point de vue, un émetteur béta + pur ( branching ratio = 100%) n'existe pas. Mais, il n'est peut-être pas impossible qu'il existe un émetteur béta dans 99,999999% des cas. Et de ce point vue, on peut l'appeller émetteur béta +.
Cependant, il faudrait soit un chercheur en physique nucléaire soit ouvrir un bouquin de type "nucleat data book" et regarder les branching ratio entre capture électronique et béta + pour en savoir plus.
@+
Ok merci bcp! Je suis d'accord avec toi c'est pour ça que j'ai trouvé ça bizarre qu'on me parle d'émetteur beta pur. Enfin bon pas grave, merci
svp prq on n'a pas considéré l'energie du photon de q?
Et dans quelles conditions on la considère ?
