Description des particules bêta
Les particules bêta sont des électrons ou des positons à haute énergie et à grande vitesse émis par certains fragments de fission ou par certains noyaux radioactifs primordiaux tels que le potassium-40. Les particules bêta sont une forme de rayonnement ionisant également connu sous le nom de rayons bêta. La production de particules bêta est appelée désintégration bêta . Il existe deux formes de désintégration bêta, la désintégration d’électrons (désintégration β−) et la désintégration de positrons (désintégration β +) . Dans un réacteur nucléaire se produit en particulier la désintégration β−, car la caractéristique commune des produits de fission est un excès de neutrons ( voir Stabilité nucléaire). Un fragment de fission instable avec l’excès de neutrons subit une désintégration β−, où le neutron est converti en proton, en électron et en antineutrino d’électrons .
Blindage des particules bêta – Positrons
Voir d’abord: Blindage du rayonnement bêta – Electrons
Les forces coulombiennes qui constituent le principal mécanisme de perte d’énergie pour les électrons sont présentes pour une charge positive ou négative sur la particule et constituent également le principal mécanisme de perte d’énergie pour les positrons. Quelle que soit l’interaction impliquant une force répulsive ou attractive entre la particule incidente et l’électron orbital (ou noyau atomique), l’impulsion et le transfert d’énergie pour les particules de masse égale sont à peu près les mêmes . Par conséquent, les positons interagissent de manière similaire avec la matière lorsqu’ils sont énergétiques . La piste des positrons dans le matériau est similaire à la piste des électrons. Même leur perte d’énergie et leur portée spécifiques sont à peu près les mêmes pour des énergies initiales égales.
À la fin de leur trajet , les positrons diffèrent considérablement des électrons. Lorsqu’un positron (particule d’antimatière) s’immobilise, il interagit avec un électron (particule de matière), entraînant l’annihilation des deux particules et la conversion complète de leur masse au repos en énergie pure (selon la formule E = mc 2 ) sous la forme de deux rayons gamma (photons) de 0,511 MeV dirigés de façon opposée .
Par conséquent, tout écran de positrons doit également inclure un écran de rayons gamma. Afin de minimiser la bremsstrahlung, un écran anti-rayonnement multicouche est approprié. Le matériau de la première couche doit satisfaire aux exigences de protection contre les rayonnements bêta négatifs . La première couche d’un tel écran peut être par exemple une fine plaque d’aluminium (pour protéger les positrons), tandis que la seconde couche de cet écran peut être un matériau dense tel que du plomb ou de l’uranium appauvri.
Voir aussi: Blindage des rayonnements gamma
Voir aussi: Interaction du rayonnement bêta avec la matière
Lorsqu’un positron (particule d’antimatière) s’arrête, il interagit avec un électron, entraînant l’annihilation des deux particules et la conversion complète de leur masse au repos en énergie pure sous la forme de deux photons de 0,511 MeV dirigés de façon opposée.
Perte d’énergie fractionnelle par longueur de rayonnement dans le plomb en fonction de l’énergie des électrons ou des positons.Source: http://pdg.lbl.gov/
Matériaux de base pour le blindage des particules alpha et bêta.
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