Annihilation positrons à 3 gammas

[invite4bf7373f]

Bonjour,

Alors, lorsqu'on parle d'annihilation de positron, la plupart du temps, il s'agit d'une annihilation conduisant à la libération de deux gammas, d'énergie 511keV. Cependant, lorsque le positron s'annihile en passant par l'état lié de l'ortho-positronium, du fait de son nombre de spin, l'annihilation conduit à la libération de 3 gammas. Ils n'ont donc logiquement plus la même énergie? dans ce cas, pourquoi calibre-t-on toujours les fenêtres sur 511keV lorsqu'on veut détecter ces photons pour une analyse SAP temps de vie?

Merci d'avance,


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[mariposa]

Bonjour,

Alors, lorsqu'on parle d'annihilation de positron, la plupart du temps, il s'agit d'une annihilation conduisant à la libération de deux gammas, d'énergie 511keV. Cependant, lorsque le positron s'annihile en passant par l'état lié de l'ortho-positronium, du fait de son nombre de spin, l'annihilation conduit à la libération de 3 gammas. Ils n'ont donc logiquement plus la même énergie? dans ce cas, pourquoi calibre-t-on toujours les fenêtres sur 511keV lorsqu'on veut détecter ces photons pour une analyse SAP temps de vie?

Merci d'avance,

Pour mon information peux-tu m'écrire la réaction. Merci.

[KLOUG]

Bonjour

Intéressé tout comme Mariposa par la réaction.
J'avoue humblement ne pas avoir la réponse à cette question.
Mais peut-être que des personnes travaillant au Centre d'Etudes et de Recherches par Irradiation au C.N.R.S d'Orléans ont plus d'informations.
Bonne continuation
KLOUG

[invite4bf7373f]

Alors, pour la réaction en elle même, je n'ai pas réellement plus d'informations. J'ai lu dans des documents fiables, que suivant le nombre de spin, le nombre de photons émis lors de l'annihilation était pair ou impair. Dans le cas de l'orthopositronium, le nombre de spin est de 1, et le nombre de photons émis serait donc impair, le nombre le plus probable est 3. Donc l'orthopositronium s'annihilerait en dégageant 3 photons. Pour ce qui est de l'équation, je ne peux qu'émettre l'hypothèse qu'elle ressemble à :

e⁺ + e^- -> 3 photons

pour ce qui est de leur orientation je n'ai pas cherché encore, mais à priori, on doit pouvoir trouver les angles, en écrivant les lois de conservation de l'énergie et de la quantité de mouvement.

Cependant, ces 3 photons n'auront pas une énergie de 511keV. c'était surtout là que je m'interrogeais, puisque la SAP permet d'identifier des composantes des deux types d'annihilation, alors que les énergies des photons sont supposées être différentes... les signaux passent à travers le même discriminateur...

Voilà, je pense ne pas vous avoir renseigné beaucoup, j'ai fait avec "les moyens du bord", si je trouve la réponse (je vais envoyer un mail à quelqu'un qui travaille là dessus aussi, et qui est bien mieux renseigné que moi) je passerai la mettre ici...

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite4bf7373f]

un semblant de réponse...

en effet, il semble que lors d'une annihilation à trois gammas, les angles entre les photons, ainsi que leurs énergies changent... dans ce cas, pourquoi une seule fenêtre, réglée pour sélectionner des photons issus d'une annihilation à 2 gammas, de 511 keV, permettrait-elle aussi de sélectionner les photons issus d'une annihilation à 3gammas?

La réponse est en fait assez simple... l'ortho-positronium s'annihile en formant trois gammas,seulement si son positron s'annihile avec son électron... ce qui, dans un matériau, n'est pas le cas. Le positron du positronium s'annihile avec un électron environnant... ce qui en fait d'ailleurs une bonne "sonde à volumes libres"... et dans ce cas, l'annihilation, est une annihilation "classique" à deux gammas...

voilà ,je transmets la réponse de quelqu'un qui maîtrise mieux le sujet que moi , réponse qui me semble correcte, en espérant l'avoir formulée de manière à ce que ce soit compréhensible

[KLOUG]

Bonjour
Merci pour ce début de réponse. Je reprends la question :

Mais alors dans quel cas concret l'ortho-positronium s'annihile en formant trois gammas ?
Seulement si son positron s'annihile avec son électron... ce qui, dans un matériau, n'est pas le cas.
Y aurait-il un exemple ?

A bientôt
KLOUG

[invite4bf7373f]

Sans certitude, je dois pouvoir vérifier auprès des gens qui m'encadrent au labo... mais à mon avis, il y a seulement deux cas où l'ortho-positronium peut s'annihiler avec son propre électron. Le premier assez évident, c'est lorsqu'il se trouve dans le vide... pour le deuxième, je dirais que ça doit être possible lorsqu'il se trouve dans des cavités suffisamment grandes, qui ne lui permettent pas de s'annihiler par pick off assez vite. Cela dit, il me semble avoir lu qu'il y a une faible proportion d'ortho-positronium, même dans les petites cavités, qui s'annihile sous forme de trois gammas, mais dont on ne tient généralement pas compte, en raison d'un proportion justement très faible...