{"id":20901,"date":"2020-07-11T14:36:32","date_gmt":"2020-07-11T14:36:32","guid":{"rendered":"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/quest-ce-que-linteraction-des-particules-lourdes-chargees-avec-la-matiere-definition\/"},"modified":"2020-07-11T14:38:45","modified_gmt":"2020-07-11T14:38:45","slug":"quest-ce-que-linteraction-des-particules-lourdes-chargees-avec-la-matiere-definition","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/fr\/quest-ce-que-linteraction-des-particules-lourdes-chargees-avec-la-matiere-definition\/","title":{"rendered":"Qu’est-ce que l’interaction des particules lourdes charg\u00e9es avec la mati\u00e8re – D\u00e9finition"},"content":{"rendered":"
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Les particules charg\u00e9es lourdes sont toutes des ions \u00e9nerg\u00e9tiques ayant une masse d’une unit\u00e9 de masse atomique ou plus.\u00a0La connaissance de leur interaction avec la mati\u00e8re doit \u00eatre bien connue.\u00a0Dosim\u00e9trie des rayonnements<\/div>\n<\/div>\n
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Les particules charg\u00e9es lourdes<\/strong>\u00a0sont tous des ions \u00e9nerg\u00e9tiques ayant une masse d’une unit\u00e9 de masse atomique ou plus, tels que des protons, des\u00a0particules alpha<\/strong>\u00a0(noyaux d’h\u00e9lium) ou\u00a0des fragments de fission<\/strong>\u00a0.\u00a0En particulier, la connaissance de l’\u00a0interaction des fragments de fission<\/strong>\u00a0et des particules alpha doit \u00eatre bien connue dans l’ing\u00e9nierie des r\u00e9acteurs nucl\u00e9aires.<\/p>\n

Description des particules alpha<\/h2>\n

\"Particule<\/a>Les particules alpha<\/strong>\u00a0sont des\u00a0noyaux<\/strong>\u00a0\u00e9nerg\u00e9tiques\u00a0d’h\u00e9lium<\/strong>\u00a0.\u00a0La production de particules alpha est appel\u00e9e d\u00e9sint\u00e9gration alpha.\u00a0Les particules alpha se composent de deux protons et de deux\u00a0neutrons<\/a>\u00a0li\u00e9s ensemble en une particule identique \u00e0 un noyau d’h\u00e9lium.\u00a0Les particules alpha sont relativement grandes et portent une double charge positive.\u00a0Ils\u00a0ne<\/strong>\u00a0sont\u00a0pas tr\u00e8s p\u00e9n\u00e9trants<\/strong>\u00a0et un morceau de papier peut les arr\u00eater.\u00a0Ils ne parcourent que quelques centim\u00e8tres mais d\u00e9posent toutes leurs \u00e9nergies le long de leurs courts trajets.\u00a0Dans\u00a0les r\u00e9acteurs nucl\u00e9aires,<\/a>\u00a0ils sont produits par exemple dans le\u00a0combustible<\/a>\u00a0(d\u00e9sint\u00e9gration alpha des noyaux lourds).\u00a0Les particules alpha sont g\u00e9n\u00e9ralement \u00e9mises par tous les\u00a0\u00a0noyaux\u00a0radioactifs<\/a>\u00a0lourds pr\u00e9sents dans la nature (\u00a0uranium<\/a>, thorium ou radium), ainsi que les \u00e9l\u00e9ments transuraniens (neptunium, plutonium ou am\u00e9ricium).\u00a0Des particules\u00a0alpha particuli\u00e8rement\u00a0<\/strong>\u00e9nerg\u00e9tiques<\/strong>\u00a0(\u00e0 l’exception des noyaux d’h\u00e9lium acc\u00e9l\u00e9r\u00e9s artificiellement) sont produites dans un processus nucl\u00e9aire, connu sous le nom de\u00a0fission ternaire<\/strong>\u00a0.\u00a0Dans ce processus, le noyau d’uranium est divis\u00e9 en\u00a0trois particules charg\u00e9es<\/strong>\u00a0(fragments de fission) au lieu des deux normales.\u00a0Le plus petit des fragments de fission est probablement (probabilit\u00e9 de 90%) \u00e9tant une particule alpha extra \u00e9nerg\u00e9tique.<\/p>\n

\"Rendements<\/a>
Rendement des fragments de fission pour diff\u00e9rents noyaux.\u00a0Les masses de fragments les plus probables se situent autour de la masse 95 (Krypton) et 137 (Baryum).<\/figcaption><\/figure>\n

Description des fragments de fission<\/h2>\n

Les\u00a0fragments de fission<\/strong>\u00a0nucl\u00e9aire\u00a0\u00a0sont les fragments laiss\u00e9s apr\u00e8s une\u00a0fission d’<\/a>\u00a0un\u00a0noyau<\/a>\u00a0.\u00a0En r\u00e8gle g\u00e9n\u00e9rale, lorsque\u00a0le<\/a>\u00a0noyau d’\u00a0uranium 235<\/a>\u00a0subit une fission, le noyau se divise en\u00a0deux noyaux plus petits<\/strong>\u00a0, avec quelques neutrons et une lib\u00e9ration d’\u00e9nergie sous forme de chaleur (\u00a0\u00e9nergie cin\u00e9tique de ces fragments de fission<\/strong>\u00a0) et de rayons gamma.\u00a0La moyenne de la masse des fragments est d’environ 118, mais tr\u00e8s peu de fragments proches de cette moyenne sont trouv\u00e9s.\u00a0Il est beaucoup plus probable de se diviser en fragments in\u00e9gaux, et les masses de fragments les plus probables sont autour de la masse 95 (Krypton) et 137 (Baryum).<\/p>\n

La plupart de ces fragments de fission sont\u00a0tr\u00e8s instables<\/strong>\u00a0(radioactifs) et subissent d’autres\u00a0d\u00e9sint\u00e9grations radioactives<\/a>\u00a0pour se\u00a0stabiliser<\/a>\u00a0.\u00a0Les fragments de fission interagissent fortement avec les atomes ou les mol\u00e9cules environnantes se d\u00e9pla\u00e7ant \u00e0 grande vitesse, ce qui provoque leur ionisation.<\/p>\n

\"\u00c9nergie<\/a>
\u00c9nergie issue de la fission de l’uranium<\/figcaption><\/figure>\n

La majeure partie de l’\u00e9nergie lib\u00e9r\u00e9e par une fission\u00a0(~ 160MeV du total ~ 200MeV)<\/strong>\u00a0appara\u00eet sous forme d’\u00e9nergie cin\u00e9tique des fragments de fission.<\/p>\n

Nature de l’interaction des particules charg\u00e9es avec la mati\u00e8re<\/h2>\n
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\u00c9tant donn\u00e9 que l’interaction \u00e9lectromagn\u00e9tique s’\u00e9tend sur une certaine distance, il n’est pas n\u00e9cessaire que la particule charg\u00e9e l\u00e9g\u00e8re ou lourde fasse une collision directe avec un atome.\u00a0Ils peuvent transf\u00e9rer de l’\u00e9nergie simplement en\u00a0<\/span>passant \u00e0 proximit\u00e9<\/span><\/strong>\u00a0.\u00a0<\/span>Les particules lourdes charg\u00e9es<\/span><\/strong>\u00a0, telles que les fragments de fission ou les particules alpha\u00a0<\/span>interagissent avec la mati\u00e8re principalement par le biais de forces coulombiennes<\/span><\/strong>\u00a0entre leur charge positive et la charge n\u00e9gative des \u00e9lectrons des orbitales atomiques.\u00a0D’autre part, l’\u00e9nergie interne d’un atome est\u00a0<\/span>quantifi\u00e9e<\/span><\/strong>\u00a0, donc seule une certaine quantit\u00e9 d’\u00e9nergie peut \u00eatre transf\u00e9r\u00e9e.\u00a0En g\u00e9n\u00e9ral, les particules charg\u00e9es transf\u00e8rent l’\u00e9nergie principalement par:<\/span><\/p>\n