Bonjour à tous,
concernant le pouvoir de ralentissement : S=deltaE/deltaX
Je ne comprends pas ceci : "Protons: vitesse v, énergie Ep : même pouvoir de ralentissement que des électrons qui à la même vitesse v ont une énergie très inférieure : Ee = Ep/2000 (car masse proton = 2000xmasse électron)."
Mais si Ee = Ep/2000 et que le pouvoir de ralentissement S= deltaE/deltaX, comment ce fait-il que le pouvoir de ralentissement soit le même si l'E est différente ?
merci d'avance
Bonjour
Voila une question qui traite de dosimétrie.
Le pouvoir d’arrêt linéique total d’un matériau pour des particules chargées est le quotient de dE par dx où dE est l’énergie perdue par une particule chargée donnée en traversant une épaisseur dx de matériau.
Symbole : S
Unité : Énergie par unité de longueur (exemple : MeV/cm)
Équation aux dimensions : MLT -2
Ce pouvoir d’arrêt correspond à une force de freinage.
Le pouvoir d’arrêt massique total est le quotient de S par rho où rho est la masse volumique du matériau.
Le pouvoir d’arrêt massique par collision d’un matériau de masse volumique rho pour des particules chargées est le quotient de dE par rhodx où dE est l’énergie perdue par collision (ionisation, excitation) avec les électrons par une particule chargée traversant une épaisseur dx de matériau.
Unités : SI J.m 2.kg -1
Pratique : MeV.cm 2.g -1
Ce sont donc les interactions rayonnements matière qui vont faire la différence.
Plus une particule à une énergie faible plus elle va céder facilement son énergie dans la matière.
Plus elle est légère plus ce sera facile aussi.
Prenons une cas concret
Un proton d'énergie 20 Mev
Un électron d'énergie 2000 fois plus petite (en rapport de masse, 1837 si vous êtes puriste) 10 keV
Dans le premier cas le pouvoir d'arrêt massique dans l'eau est environ de 28 MeV.cm2.g-1
Dans le deuxième cas 23 MeV.cm2.g-1
A l'inverse à énergie égale dans de l'eau (1 g.cm-3)
Energie 3 MeV 5 MeV 10 MeV
alpha 1650 1330 880
proton 200 140 80
électron 1,8 2 2,5
On constate donc que le pouvoir d’arrêt massique est, pour des particules ayant une énergie de 5 MeV environ 500 fois plus important pour les alpha par rapport aux électrons et 70 fois plus important pour les protons par rapport aux électrons.
Dernier point concernant les interactions des particules avec la matière :
On peut considérer que pour les particules lourdes l’énergie transférée est égale à l’énergie absorbée. Le long de la trajectoire, l’énergie perdue par la particule lourde est transférée aux atomes par excitation et ionisation. Les particules secondaires mises alors en mouvement on de faibles énergies. Il n’y a pas de phénomène de freinage, contrairement aux électrons.
J'espère vous avoir un peu aidé.
KLOUG
merci
ça m'a éclairé sur le principe de ralentissement
