[simili exo... je crois] le compteur Geiger...

[invite6e43a593]

Bon ben comme je suis nouveau, ne m'en voulez pas trop de sûrment faire une bêtise en vous demandant de l'aide >.<

En fait ce n'est pas un exercice pour lequel je demande assistance, mais plutôt suite à un laboratoire sur la radioactivité à l'école, je me posais des questions plutôt à savoir si j'avais bien compris le phénomène de la dégradation et tout >.< Malheur pour moi, je crois que même après avoir relu votre section au complet (ici ^^ ) ça ne m'a que davantage rentré "le clou dans le pied" si vous me permettez l'expression, si bien que je ne comprend même plus mes propres notes de lab -__________-.

M'enfin je vous explique ce que je veux qu'on m'aide à comprendre... 1) comment ça marche le compteur Geiger... je sais que ça a un rapport avec des décharges, mais je suis un peu mêlé à cause des émissions béta moins et plus parce que les plus y fouttent quoi dans cette histoire?? (j'ai lu le sujet qui parlait de l'antimatière : http://forums.futura-sciences.com/thread28077.html), mais je crois que ça a été nocif pour le peu de matière grise qui me restait >.<

2) Dans mon expérimentation, mon Clobat 60 devenait du Nickel 60 (excité), des radiations Béta, neutrino/ et suite à cet état d'excitation il émanait un rayon gamma... Sauf que ma question reste là: pourquoi et comment ça??

3) De plus mon échantillon de Colbat était dans une pellicule de plastique je crois bien, et on l'a recouvert d'une pellicule de papier de plus en plus épaisse au fur et à mesure que le compteur Geiger ... comptait, j'ai obtenu une équation exponentielle décroissante (R=1380.2*e^(-0.3468x))... m'enfin les chiffres importent peu, tout ça pour dire que le papier finissait par bloquer une bonne partie des rayonnements (béta ou gamma, ou les deux? c'est ce que je ne suis pas capable de définir... et si ce sont les deux, dans quelles proportions? ça aurait un rapport avec le coefficient d'absorption? )

M'enfin, voilà je crois que c'est tout... désolé si c'est questions sont "illégales" quant à la politique du forum... au moins j'ai cherché des ouvrages pouvant m'aider, mais rien y fait... je suis "bouletifié" X_x

Bonne soirée, et merci d'avance à ceux qui auront la force de me répondre! ^^
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[invite6e43a593]

Ok, en faisant quelques recherches supplémentaires, je me suis relativement auto répondu pour les points 1) et 2)...

pour le trois, j'ai trouvé qu'un rapport de 50% entre les gamma et les beta devait exsister puisque c'est logique en regardant les schémas de désintégration... cela dit, lors de mon expérience (qui est relativement la même que l'on décrit dans je ne sais plus trop quelle page de ce site... j'ai cité les liens tout à l'heure...) en recouvrant avec du plomb (c'était la suite après le papier xD), j'ai trouvé que le coefficient d'absorption par le Pb des émissions Béta (-) était plus faible que celui des émissions de photons gamma... suis-je dans l'erreur si je présume ceci en disant que c'est parce que la particule béta est simplement plus petite que la gamma?

Et s'il me semble pourtant y avoir plus d'émission Béta (-) que de gamma, cela veut dire que mon histoire de pourcentage 50/50, n'est pas bonne...

Vous en pensez quoi?
merci de votre aide ^^

[LPFR]

Bonjour.
Les compteurs Geiger courants ne sont plus par sensibles aux bêta. La raison est que les rayons bêta n'arrivent pas à traverser les parois du tube.
On fait des tubes Geiger spéciaux pour des bêta en utilisant des fenêtres extrêmement minces et fragiles. C'est peut-être ce type de tube (de riche) que vous avez utilisé.
La rayons bêta sont arrêtés par très peu de matière. Des feuilles de papier suffisent. Par contre les rayons gamma ont une plus grande pénétration. Ils ne sot pas arrêtés par du papier et il faut une épaisseur de plomb de plusieurs millimètres, suivant l'énergie des gammas.
Au revoir.

[invite6e43a593]

hum... je vais m'informer aujourd'hui donc sur la nature du compteur que j'ai utilisé, car comme je le disais, je n'ai qu'une extrèmement vague idée de comment fonctionne ce compteur et il en va de même pour "son type" ... m'enfin, merci de ton avis, ça fait plaisir.

[A voir en vidéo sur Futura]

[LPFR]

Re.
Vous pouvez savoir facilement si le tube était un tube à bêtas.
Tous ces tubes ont la fenêtre mince à l'extrémité du tube. Donc pour mesurer des bêtas il faut mettre la source dans l'axe du tube. Par contre, les tubes courants mesurent mieux "sur le côté".
A+

[KLOUG]

Bonsoir
Je vais tâcher de vous donner quelques éléments supplémentaires :

A la question 1) comment ça marche le compteur Geiger...
L'interaction des bêta (moins ou plus d'ailleurs) avec un milieu produit des ions. En fait la particule incidente enlève des électrons des cortèges électroniques des atomes qu'elles rencontrent. Ce phénomène d'ionisation est utilisé dans le compteur Geiger-Müller (un des plus anciens appareils de détection puisqu'il a vu le jour en 1928 grâce à ces deux physiciens) ainsi que dans tous les compteurs dits "compteurs à gaz".
Il suffit ensuite de mettre une haute tension entre cathode et anode (le fil qui se trouve à l'intérieur du compteur) pour récupérer les ions (les électrons) que les rayonnements bêta ont produit.
Petite précision pour les bêta plus. Il s'agit d'électrons "positifs" qui n'existent pas à l'état naturel. Après différentes interactions (dont les ionisations) ils perdent toute leur énergie cinétique et s'associent à des électrons (tout ce qu'il y a de plus normal) pour disparaître. On utilise la fameuse formule E=m.c² pour calculer l'énergie qui apparaît après cette disparition de masse.

A la question 2) Dans mon expérimentation, mon Cobalt 60 devenait du Nickel 60 (excité), des radiations Béta, neutrino/ et suite à cet état d'excitation il émanait un rayon gamma... Sauf que ma question reste là: pourquoi et comment ça??

La désintégration caractérisant un atome radioactif (atome instable cherchant à revenir vers un état de stabilité) se traduit par l'émission de rayonnements. Il existe quatre désintégrations (aplha, bêta moins, bêta plus et la capture électronique). L'atome se transformedonc à l'issue de cette désintégration (cobalt devient nickel).
Or il se trouve que l'atome de Nickel à encore de l'énergie en excédant et doit passer par un phénomène de désexcitation avant de retrouver un état stable.
Cette désexcitation se traduit par l'émision de gamma. On peut avoir d'ailleurs plusieurs niveaux excités avant de retrouver la stabilité.

Pour la question 3) De plus mon échantillon de Colbat était dans une pellicule de plastique je crois bien, et on l'a recouvert d'une pellicule de papier de plus en plus épaisse au fur et à mesure .....le papier finissait par bloquer une bonne partie des rayonnements (béta ou gamma, ou les deux? c'est ce que je ne suis pas capable de définir... et si ce sont les deux, dans quelles proportions? ça aurait un rapport avec le coefficient d'absorption? )

Alors le papier, le plastique vont arrêter une partie des rayonnements bêta. Avec les alpha ils constituent les rayonnements particulaires. Les gamma, avec les X, constitueent les rayonnements électromagnétiques. Ces derniers ne seront qu'atténuer par les matériaux.
A titre d'exemple 1 cm de plexiglas arrêtent pratiquement tous les rayonnements bêta qui sont utilisés dans le domaine commun en radioactivité. Je ne parle pas des électrons de haute énergie que l'on peut produire dans les accélérateurs de particules.

A l'inverse il va falloir quelques centimètres de plomb pour atténuer les gamma. Un point important dans cette atténuation c'est le nombre de rayonnements initiaux qui dépendent d'une grandeur l'activité de l'échantillon radioactif.

A la question : j'ai trouvé qu'un rapport de 50% entre les gamma et les beta devait exsister puisque c'est logique en regardant les schémas de désintégration

Effectivement. Si on a une source de cobalt 60 de 1000 Bq on obtiendra (j'arrondis les chiffres pour une meilleure lecture) 1000 bêta par seconde puis 1000 gamma par seonde ayant 1,17 MeV d'énergie et 1000 gamma par seoncde ayant 1,33 MeV d'énergie. Donc 2000 gamma pour 1000 bêta.

Gamma et bêta étant de nature différente (électromagnétique et particulaire) il n'y a pas les mêmes interactions dans la matière.
Pour le cobalt 60 un centimètre de plomb atténue d'environ un facteur 2 les rayonnements gamma (c'est l'ordre de grandeur)

Actuellement les tubes des compteurs geiger sont sensibles à tous les rayonnements. Ce sont ceux qui ont une fenêtre mince. Elle est en mica et à une épaisseur d'environ 20 microns.
Il existe des compteurs moins sophistiqués mais même ceux là peuvent détecter un bêta de forte énergie. Ils sont vendus mais pas aux professionnels qui travaillent dans le domaine de la détection.
Pour détecter les gamma ou les X et même les alpha il existe des compteurs appropriés et on évite le Geiger qui ne peut pas discriminer les rayonnements. Sauf si on utilise des écrans comme dans ton TP.

Disons que le Geiger c'est le compteur à tout faire.
Petite précison pour LPFR : on évite d'utiliser les compteurs pour faire des mesures de côté. Où alors ce ne sont pas des Geigers.

Si vous voulez d'autres éléments n'hésiter pas à me contacter meêm sur ma boîte perso ca je me rend compte que j'ai fait un peu long même en résumant le plus possible.

Bien cordialement
KLOUG

[LPFR]

Petite précison pour LPFR : on évite d'utiliser les compteurs pour faire des mesures de côté. Où alors ce ne sont pas des Geigers.

Bonsoir Kloug.
Les compteurs Geiger-Muller classiques n'ont pas de fenêtre mince en mica. Ce sont des tubes à symétrie axiale. Les fenêtres minces c'est un truc de riche dont je ne disposais pas quand j'étais jeune. Cela coûtait très cher et posait même des problèmes pour voyager par avion. Il fallait garder les tubes en réservoir étanche pour que les fenêtres ne subissent pas la dépressurisation de la soute.
Et tous les compteurs de l'époque où le américains allait chercher des gisements d'uranium étaient de compteurs Geiger-Muller sans fenêtre et qui mesuraient de coté.
J'ai même chez moi deux petits gadgets compteurs Geiger et, au prix qu'on les vend, ils n'ont pas de fenêtre de 20 microns en mica. Et ce sont pourtant des compteurs Geiger.
Cordialement,
LPFR.

[KLOUG]

Bonjour
C'est vrai que dans l'industrie nucléaire nous y mettons les moyens et qu'au CEA, chez AREVA ou chez EDF par exemple tous les compteurs GM pour les contrôles en radioprotection sont TOUS équipés de fenêtre mince en mica. A tel point que l'on détecte même des alpha avec les GM.
Nous avons également ce type de compteur pour tous nos étudiants (en tous cas dans les universités qui forment à ces métiers : Grenoble, Clermont-Ferrand, Strasbourg, toutes les antennes INSTN du CEA).
Dommage que tous n'est pas ce type de matériel. C'est quand même difficile de faire de la détection correcte avec du matériel peu performant.

Alors c'est une déformation professionnelle et je vous prie de m'excuser.

Pour avoir pratiquer des tests sur des GM vendus par la CRIIRAD, célèbre association, de fabrication russe, c'est vrai que le rendement n'est guère satisfaisant.

Si vous voulez d'autres infos, jai mis certaines de mes présentations powerpoint en ligne sur un site internet d'une société dite savante dans le domaine de la radiprotection.
Vous pouvez me contacter en privé pour que je vous donne l'adresse du site, car c'est vrai, il est orienté vers les professionnels et quand même un peu vers le public.

KLOUG