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[UE 3-a] Mariano / Radioactivité | ... | Energie position/photon(Tuteurs remerciés)

Question

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Nanou
Tuteur responsable
Médecine Nîmes
Bonjour !!

-Dans le TD 7 de l'année dernière, qcm5 item b
"Le position produit par la désintégration beta + a une energie cinétique maximale de 511 Kev"
On a dit faux parceque ce sont les photons émis qui l'ont


-Or aprés quelques qcms aprés (qcm 7 pour ceux qui l'ont) on nous demande de calculer l'energie maximale des positions émis dans le cas d'une transformation beta +. Pour cela on nous donne la différence de masse atomique entre les noyaux pére/fils = 5.10-3 uma d'un noyau quelquonque

Pour calculer l'energie des positions émis on utilise:
Ed = [ Mx - My - 2me] x c²
=(5.10-3 x 931,5 Mev) - (2x0,511 Mev)

Or là je comprend pas, dans ce cas on assimile bien l'energie de 511 kev aux positons/e+ non? Donc pourquoi le 1er item serait faux ?

Et dernière question tout bête: C'est chaque photons produit qui ont une energie de 511 kev ou c'est les photons compté ensemble qui ont une energie de 511 kev?

Merci beaucoup !!

« Tutrice stagiaire en UE1 + TIG sur le site Médecine Nimes. »

Par Nanou le 27/11/2011 à 12h16 - Avertir les modérateurs Non respect de la charte

Réponses

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Marion Chanchou
Tuteur admin
Médecine Montpellier
On va reprendre le phénomène.

Lors de la désintégration B+, un positon est émis. Il part du noyau avec une certaine énergie cinétique, qui va diminuer au fur et à mesure de son parcours (de par les interactions électrostatiques auxquelles il est soumis).
A la fin de son parcours, une fois totalement freiné, notre positon va rencontrer un électron et les deux vont s'annihiler.
Cette annihilation va mener à la création de deux photons de 511kEv chacun, émis à 180°.

Pourquoi 511keV précisément? Parce que vu que les deux particules annihilées avaient une énergie cinétique nulle, la seule énergie pouvant être transmise aux photons produits provient de la masse de ces particules (dE=dm.c², l'énergie produite sera donc égale à la perte de masse).
Or (tu peux faire le calcul toute seule si tu souhaites le vérifier), l'énergie correspondant à la masse d'un positon (et donc d'un électron, c'est la même!) est égale à 511keV.

Ainsi, tu peux à présent comprendre pourquoi la première proposition est fausse (les 511keV sont spécifique des photons émis) et pourquoi la suivante est vraie (l'énergie disponible, à l'origine de l'énergie cinétique du potiton, prend en effet en compte l'énergie correspondant à la masse du positon (511keV, que l'on multiplie par deux car le reste de la formule concerne les masses atomiques) mais aussi celle de la différence entre les masses atomiques des atomes père et fils.

Pour la dernière question, on y a déjà répondu: ce sont deux photons de 511keV chacun qui sont émis.


J'espère ne pas t'avoir embrouillée.
Bonnes révisions.

Tutrice Qualifiée en UE3. Coordinatrice en UE3-b de l'ATM².

Par Marion Chanchou le 29/11/2011 à 16h15 - Avertir les modérateurs Non respect de la charte
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Nanou
Tuteur responsable
Médecine Nîmes
Daccord merci beaucoup pour cet explication très clair j'comprend mieux lol

Dernière question, dans le qcm 2 du TD 6 on nous demande de calculer le défault de masse du noyau de l'atome d'oxygène (avec donc 8p et 8n) qui a une masse de 15,9905
L'item B est compté vrai: vaut 0,137 uma

Or en prenant les données qu'on nous propose du début du TD (masse proton = 1,673.10^-27kg et m.neutron= 1,675.10^-27kg) et en convertissant en uma on trouve un résultat différent :/
Catherine lozza qui faisait la séance ne comprenait pas non plus comment il avait trouver 0,137 car elle n'avait pas trouver pareil

Or aprés dans le qcm4 juste aprés on a un meme exo du type pour l'hélium et on nous dit dans l'énoncer "avec pour masse au repos du proton et d'un neutron respectivement 1,00727 et 1,00866 uma"

Du coup aprés j'me suis dit pourquoi pas essayer avec ces données et là on trouve bien 0,137 uma pour le qcm1!

Donc je sais que assez c'est jouer sur les détail mais comment peut-on savoir sur quels données jouer pour trouver la réponse? .. c'est assez piégeux j'trouve :/

« Tutrice stagiaire en UE1 + TIG sur le site Médecine Nimes. »

Par Nanou le 29/11/2011 à 19h09 - Avertir les modérateurs Non respect de la charte
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Marion Chanchou
Tuteur admin
Médecine Montpellier
La masse qui t'était donnée à l'origine était-elle celle du noyau ou bien de l'atome d'oxygène?

Tutrice Qualifiée en UE3. Coordinatrice en UE3-b de l'ATM².

Par Marion Chanchou le 30/11/2011 à 18h41 - Avertir les modérateurs Non respect de la charte
...
Nanou
Tuteur responsable
Médecine Nîmes
A l'origine dans le qcm2? Celle du noyau, l'intitulé exact c'est:

"QCM2: Le noyau de l'atome O(p=16 nucl=8) a une masse de 15,9905 uma. Son défaut de masse:
[...]
B- vaut 0,137 uma
C-[..]"

etc,etc

« Tutrice stagiaire en UE1 + TIG sur le site Médecine Nimes. »

Par Nanou le 30/11/2011 à 19h16 - Avertir les modérateurs Non respect de la charte
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Marion Chanchou
Tuteur admin
Médecine Montpellier
Comment as-tu fais pour convertir en uma? Parce que de mon côté je trouve 0, 138 uma, donc c'est bon.

1) Je suis partie de la masse réelle des protons et neutrons composant le noyau (donnée en début de td). Cela me donne une valeur en kg.
2) J'ai converti en uma en divisant par([1/(6,022.1023)].10-3). NB: N'oublie pas de multiplier par 10-3, qui provient du fait que tu veux convertir des kg en uma, et pas des g!
3) Tu calcules ton défaut de masse en soustrayant 15,9905 à la valeur précédemment calculée.

Normalement, ça roule.
Dis-moi, si tu as des soucis.

Tutrice Qualifiée en UE3. Coordinatrice en UE3-b de l'ATM².

Par Marion Chanchou le 02/12/2011 à 15h40 - Avertir les modérateurs Non respect de la charte
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Nanou
Tuteur responsable
Médecine Nîmes
J'avais fait pareil pourtant.. j'ai converti la masse Kg directement en uma :/

Je referais le calcul a tête reposé, si tu me dis que sa marche c'est bon heureux

Merci beaucoup !!

« Tutrice stagiaire en UE1 + TIG sur le site Médecine Nimes. »

Par Nanou le 12/12/2011 à 11h41 - Avertir les modérateurs Non respect de la charte
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pharmap1
Membre
Pharmacie Montpellier
Bonjour ,

Je n'arrive pas à comprendre pourquoi on enleve pas 2me dans les radiactivité Alpha mais on multiplie par 931 , si quelqu'un pouvait m'expliquer ... Merci pleure
Par pharmap1 le 13/12/2011 à 14h18 - Avertir les modérateurs Non respect de la charte
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Marion Chanchou
Tuteur admin
Médecine Montpellier
L'important est de comprendre les formules que tu utilises.

Quoi qu'il arrive, la formule de base est dE=dm.c². Et souviens toi que la différence de masse part toujours de la manière "ce qui était présent avant la désintégration-ce qui est présent après la désintégration".


Dans les formules qui vont suivre, M(X) représentera la masse du noyau père, M(Y) la masse du noyau fils, m(a) la masse de la particule alpha et m(e) la masse de l'électron (ou poston, puisque c'est la même masse).

Dans la radioactivité alpha, tu auras dE=(M(X)-[M(Y)+ m(a)]).c² .
Dans la radioactivité B-, tu auras dE=(M(X)-[M(Y)+ m(e)]).c².
Dans la radioactivité B+, tu auras E=(M(X)-[M(Y)+ m(e)]).c².
Dans la radioactivité gamma, tu auras E=(M(X)-M(Y)).c².


En sachant que ces formules sont valables pour les masses nucléaires, si tu t'intéresses aux masses atomiques (que je vais noter M', avec M'=M+Zm(e) (puisque'un atome est composé d'un noyau et de son cortège)), cela aura des modifications sur les formules:

Dans la radioactivité alpha, dE=(M'(X)-[M'(Y)+ m'(a)]).c² ; avec m'(a) la masse atomique de l'hélium.
Dans la radioactivité B-, dE=(M'(X)-M'(Y)').c².
Dans la radioactivité B+, dE=(M'(X)-[M'(Y)+2m(e)]).c².

Dans la radioactivité gamma, dE=(M'(X)-M'(Y)).c².

Les modifications de ces formules sont démontrables en remplaçant, dans les formules initiales, M par M'-Zm(e), pour tous les noyaux.


Pour toutes ces formules, on peut utiliser les unités du SI, avec donc m en kg et c en m.s-1. Néanmoins, on sait qu'à 1uma correspond 931 MeV. Par conséquent, si les masses sont données en uma et que les résultats sont demandés en MeV, pas besoin de s'embêter à convertir! il suffira de multiplier la différence de masse (en uma) par 931 (ou 931,5 ou 932, c'est pareil!), pour trouver le résultat en MeV.


Bonne soirée!

Tutrice Qualifiée en UE3. Coordinatrice en UE3-b de l'ATM².

Par Marion Chanchou le 13/12/2011 à 17h28 - Avertir les modérateurs Non respect de la charte
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pharmap1
Membre
Pharmacie Montpellier
Merci bien !
Par pharmap1 le 13/12/2011 à 21h37 - Avertir les modérateurs Non respect de la charte
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Laura2804
Membre
Pharmacie Montpellier
Bonjour,

Je relance la question pour un petit souci avec le QCM 13 de la séance 9 (2011-2012)

Je ne comprends pas pourquoi à l'item A on ne multiplie pas [M(X)-M(Y)-M(α)] par c² (la célérité de la lumière?) comme la formule est dite dans le cours pour une désintégration alpha ?

Ensuite pour l'item B, "m" représente la masse de quoi concrètement ? Comment fait-on pour la calculer ?

(J'ai relancé cette question ici car j'avais posé la même mais je crois qu'elle a été effacée je ne la retrouve plus dans mes questions!)

Merci d'avance heureux
Par Laura2804 le 21/09/2012 à 08h55 - Avertir les modérateurs Non respect de la charte
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c-jun
Tuteur simple
Médecine Montpellier
Dans la formule de l'énergie disponible donnée en cours les masses sont en kg ! Or dans l'énoncé elles sont en uma...
Tu as donc deux façon de calculer ton Ed :

Sois tu convertis les masses en kg et tu multiplie par c², tu obtiens un résultat en joule que tu convertis ensuite en MeV.
Sois, plus simplement, tu utilises des uma et tu multiplies par 931,5 (car 1u = 931,5 Mev). Ainsi tu obtiens une Ed directement en Mev (simple produit en croix) !


Pour ta seconde question (concernant tjr l'item a): "m" correspond tout simplement aux masses données dans l'énoncé. Que tu les convertissent en kg ou pas ne change rien car c'est un rapport.
Par c-jun le 08/10/2012 à 22h28 - Avertir les modérateurs Non respect de la charte
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Laura2804
Membre
Pharmacie Montpellier
Tout s'éclaircit d'un coup !! heureux Merci beaucoup pour la réponse et oui je m'étais trompée c'était l'item A pas le B confus

Merci encore!
Par Laura2804 le 12/10/2012 à 15h04 - Avertir les modérateurs Non respect de la charte

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