Rayons X et Gamma



Nature et propriétés des Rayons gamma

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Le noyau : Il est composé de nucléides (protons et neutrons) autour desquels gravite un nuage d’électrons.

Symbole de l’atome : 

• Z le nombre de protons
• A le nombre de masse
• N = A – Z le nombre de neutrons
• La charge d’un proton est de +e (1,6.10^-19C)
• La charge d’un neutron est nulle
• La charge d’un électron est de –e

La masse d’un proton m_p est sensiblement égale à la masse d’un neutron m_n (1,6725.10^-27kg).

La masse d’un électron m_e est 2000 fois plus faible environ.

Les atomes peuvent être dans des niveaux instables :

 
(excités)

 
(métastables)

Ils émettent des photons gamma γ ou font appel à une conversion interne pour revenir dans leur état stable.

L’énergie d’un photon gamma peut se décrire par la relation suivante :

Avec E_i et E_f les énergies initiales et finales, h la constante de Planck et ν_if la fréquence du rayonnement.

Exemple de rayonnement du technétium métastable :

L’énergie en trop d’un atome en état excité ou métastable peut être également utilisée pour éjecter un électron. L’énergie utilisée pour arracher cet électron est la suivante :

Avec E_i et E_c les énergies initiales et finales, et W_l l’énergie de liaison de l’électron.

Sa disparition créant une lacune dans sa couche électronique, des électrons d’énergie supérieure viendront combler cette lacune, l’excès d’énergie entrainant par exemple une émission fluorescente.