Quelles sont les caractéristiques des particules alpha / rayonnement – Définition

Les particules alpha sont des noyaux d’hélium. Les principales caractéristiques des particules alpha / du rayonnement sont résumées dans les quelques points suivants. Caractéristiques du rayonnement alpha. Dosimétrie des rayonnements

Particule alpha - interaction avec la matièreLes particules alpha sont des noyaux énergétiques d’hélium . La production de particules alpha est appelée désintégration alpha. Les particules alpha se composent de deux protons et de deux neutrons liés ensemble en une particule identique à un noyau d’hélium. Les particules alpha sont relativement grandes et portent une double charge positive. Ils ne sont pas très pénétrants et un morceau de papier peut les arrêter. Ils ne parcourent que quelques centimètres mais déposent toutes leurs énergies le long de leurs courts trajets. Dans les réacteurs nucléaires, ils sont produits par exemple dans le combustible (désintégration alpha des noyaux lourds). Les particules alpha sont généralement émises par tous les noyaux radioactifs lourds présents dans la nature ( uraniumthorium  ou radium), ainsi que les éléments transuraniens (neptunium, plutonium ou américium). Des particules alpha particulièrement énergétiques (à l’exception des noyaux d’hélium accélérés artificiellement) sont produites dans un processus nucléaire, connu sous le nom de fission ternaire . Dans ce processus, le noyau d’uranium est divisé en trois particules chargées ( fragments de fission ) au lieu des deux normales. Le plus petit des fragments de fission est probablement (probabilité de 90%) étant une particule alpha extra-énergétique.

 

Caractéristiques des particules alpha

Les principales caractéristiques des particules alpha sont résumées en quelques points suivants:

  • Les particules alpha sont des noyaux énergétiques d’hélium et elles sont relativement lourdes et portent une double charge positive .
  • Les particules alpha typiques ont une énergie cinétique d’environ 5 MeV. Cela est dû à la nature de la désintégration alpha.
  • La désintégration alpha pure est très rare, la désintégration alpha est fréquemment accompagnée d’un rayonnement gamma .
  • Les particules alpha interagissent avec la matière principalement par les forces coulombiennes  (ionisation et excitation de la matière) entre leur charge positive et la charge négative des électrons des orbitales atomiques.
  • Les particules alpha ionisent fortement la matière et perdent rapidement leur énergie cinétique. Les particules alpha ont donc des portées très courtes . D’un autre côté, ils déposent toutes leurs énergies le long de leurs courts trajets.
  • Par exemple, les plages d’une particule alpha de 5 MeV (la plupart ont une telle énergie initiale) ne sont que d’environ 0,002 cm en alliage d’aluminium ou environ 3,5 cm dans l’air.
  • Le pouvoir d’arrêt est bien décrit par la formule de Bethe .
  • La courbe de Bragg est typique pour les particules alpha et pour d’autres particules chargées lourdes et décrit la perte d’énergie des rayonnements ionisants pendant le voyage à travers la matière.
Alpha Particle - Cloud Chamber
Particules alpha et électrons (déviés par un champ magnétique) d’une tige de thorium dans une chambre nuageuse.
Source: wikipedia.org
Courbe de Bragg
La courbe de Bragg est typique des particules chargées lourdes et trace la perte d’énergie pendant son voyage à travers la matière.
Source: wikipedia.org

 

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