Rayon gamma dangereux ?

[invite234d9cdb]

Bonsoir à vous !

Je me demandais, les rayons gamma étant pure énergie, en quoi sont ils dangereux ?
Admettons que ma main y soit exposées longtemps, OK je vais être brulé mais ça ne me tuera pas !
Je veux bien un éclaircissement sur le sujet...

De même le rayonnement bêta, ce n'est jamais que des électrons... Donc techniquement si je me prends des électrons sur la main, que va t'il se passer ensuite ? En quoi cela pourrait il me tuer ?

PS : veuillez m'excuser de la tournure macabre de la question
C'est d'un poétique parfois la physique
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[invite5d273677]

Je me demandais, les rayons gamma étant pure énergie, en quoi sont ils dangereux ?
Je veux bien un éclaircissement sur le sujet...

De même le rayonnement bêta, ce n'est jamais que des électrons...

les rayons gamma, comme les rayons beta, font partie des rayonnements ionisants, comme ceux émis par les corps radioactifs.
Cela signifie que lorsqu'ils interagissent avec les atomes ils peuvent modifier leurs configurations électroniques. Et cela, en chimie, ce n'est pas sans effet sur les réactions, les liaisons moléculaires, etc.

[BioBen]

A "dose égale" les rayonnements les plus dangereux sont ils les rayonnements alpha, beta ou gamma ?
Les gamma ont un pouvoir penetrant très elevé donc beaucoup peuvent nous traverser "sans nous voir" non ?
Enfin je sais pas (c'est pour ca que je pose la question).

Si la réponse est "ca dépend de la dose" alors supposons :
*à dose faible mais non négligeable.
*à dose hyper-elevée

Dose hyper-elevée je sais que les gamma font très très beaucoup de dégats, comme on a pu le constater à Hiroshima et Nagasaki

[invite5d273677]

A "dose égale" les rayonnements les plus dangereux sont ils les rayonnements alpha, beta ou gamma ?
Les gamma ont un pouvoir penetrant très elevé donc beaucoup peuvent nous traverser "sans nous voir" non ?
Enfin je sais pas (c'est pour ca que je pose la question).

Si la réponse est "ca dépend de la dose" alors supposons :
*à dose faible mais non négligeable.
*à dose hyper-elevée

Dose hyper-elevée je sais que les gamma font très très beaucoup de dégats, comme on a pu le constater à Hiroshima et Nagasaki

1°) d'abord un bilan de tout ce qui se trouve dans la radioactivité, et si possible, leurs pouvoirs de pénétration:
- rayonnement alpha:

• constituants: noyaux d'hélium, donc chargés +
• source: par fission de noyaux lourds, généralement suivie d'une émission de photons (gamma). Premier rayonnement à avoir été découvert par Becquerel (1896)
• énergie: assez énergétiques (1-10 MeV)
• pénétration: très faible, car "freinage" dû aux interactions avec les champs éléctriques des atomes - une feuille suffit à arrêter le rayonnement alpha

- rayonnement bêta:

• constituants: électrons (beta -) ou bien électrons positifs (beta +), toujours accompagnés d'un neutrino (qui n'a aucun effet chimique)
• source: "décomposition" d'un nucléon (proton ou neutron) par interaction faible - concerne tous les numéros atomiques
• énergie: beaucoup moins énergétiques que les alpha (0,001 - 1 MeV)
• pénétration: assez faible du fait de la charge. Mais il faut souligner que, comme les alpha, la radioactivité beta est surtout nocive par accumulation dans l'organisme de leurs sources (par ingestion de poussière contaminée par exemple)

- rayonnement des neutrons:

• constituants: flux de neutrons
• source: fission spontanée de noyaux instables, survenant pour les noyaux très lourds (plutonium, uranium, etc).
• énergie: très variable selon leurs vitesses mais de toute manière très énergétiques: neutrons lents (10 eV), neutrons moyens (10 eV - 100 keV), neutrons rapides (> 100 keV).
• pénétration: elle dépend de leur énergie. Les plus pénétrants sont évidemment les neutrons rapides. Mais le pouvoir de pénétration dépend du type d'interaction entre le neutron et les noyaux rencontrés. Cette interaction est une diffusion élastique si le noyau rencontré est léger: l'énergie du neutron est alors presque entièrement convertie en énergie de recul du noyau. C'est pourquoi les matériaux riches en hydrogène sont de bons ralentisseurs de neutrons rapides (eau par exemple). Par contre avec des noayx lourds la diffusion est inélastique: le neutron absorbe de l'énergie et est dans un état excité qu'il quitte ensuite avec une émission gamma. Enfin, si le neutron a une énergie cinétique suffisante, sa rencontre d'un noyau se solde par une fission de celui-ci.

- rayonnement gamma:

• constituants: onde électromagnétique (photons) de longueur d'onde plus courte que celle des rayons X
• source: les rayons gamma accompagnent les processus de désintégration lorsqu'un noyau retourne d'un état excité vers un état stable
• énergie: va de 100 keV à 10 MeV
• pénétration: très élevée en général, mais peuvent être arrêtés par du plomb. En fait cela dépend du type d'interaction avec la matière (diffusion Thomson, création de paires électron-positron, effet Compton...) On globalise l'atténuation par un coefficient A qui dépend de l'énergie du gamma: I(x) = Io.exp-Ax. Par exemples: pour l'aluminium A = 100/cm pour 0,01 MeV et 0,001/cm seulement pour 0,5 MeV.

- rayonnement X:

• constituants: onde électromagnétique (photons) de longueur d'onde 2.10^-9 à 5.10^-11 m
• source: émis lors de la capture d'électrons par les noyaux atomiques, comme un surplus d'énergie résultant de cette capture (avec émission simultanée de protons)
• énergie: 10 keV à 1 MeV
• pénétration: comme pour les gamma, dépend du type d'interaction et on définit aussi un coefficient d'atténuation qui dépend de l'énergie.

2°) ensuite deux mots rapides sur les doses absorbées. Elles dépendent en effet de la nature du rayonnement et du tissu irradié, car il faut tenir compte des effets d'ionisation induits directement ou indirectement par les interactions de ces aryonnements avec la matière.
Pour quantifier les effets biologiques on utilise l'EBR (efficacité biologique relative) qui, très rapidement dit, représente la "réponse" de l'organisme ou d'une de ses parties aux doses reçues des rayonnements. La dose biologique absorbée D, mesurée en Sievert (Sv), est alors égale à:

où les Dk (mesurées en Gray Gy) sont les doses absorbées pour chaque rayonnement (k).
Nota: 1 Gy = 1 J/kg, c'est-à-dire désigne la dose absorbée capable de céder 1 joule/kg de matière irradiée.
Les doses D doivent être pondérées en fonction de la nature des tissus concernés pour donner l'équivalent de dose effectif H (en Sv). Ainsi nous avons:

où w est le poids relatif au tissu. En voici quelques valeurs (plus w est grand plus le tissu est sesible aux effets de radiations):
- organes sexuels: w = 0,25
- seins: w = 0,15
- moelle osseuse rouge: w = 0,12
- poumons et bronches: w = 0,06
- thyroide: w = 0,03
- os (sauf moelle): 0,03
- autres tissus: w = 0,3
Les rayons gamma ou X, de par leurs effets de production de particules chargées dans la matière, et leurs pouvoirs de pénétration assez étendu, sont les plus nocifs et leurs effets dépendent du tissu irradié et de l'énergie. Par exemple:

• pour les os: 0,05 Gy à 20 keV mais 0,012 Gy à 100 MeV
• pour les muscles: pratiquement 0,01 Gy sur la gamme 10 keV-100 MeV
• pour les tissus gras: 0,005 Gy à 10 keV mais pratiquement 0,01 Gy sur 200 keV à 5 MeV, et 0,0075 Gy à 100 MeV

Valeurs limites légales:
De mémoire, la réglementation impose de ne pas dépasser annuellement une dose de 50 mSv pour les professions où l'on peut être au contact des rayonnements ionisants, et 5 mSv pour le restant de la population. Pour les femmes enceintes, la dose ne doit en aucun cas dépasser 13 mSv en un trimestre.
Mais je crois que ces limites ont été baissées (je vais me renseigner)

[A voir en vidéo sur Futura]