Qu’est-ce que l’interaction du rayonnement avec la matière – Définition

La connaissance des interactions du rayonnement avec la matière constitue une connaissance clé de la physique moderne et de la physique des réacteurs. Chaque type de particule interagit de manière différente. Dosimétrie des rayonnements

La connaissance des interactions du rayonnement avec la matière constitue une connaissance clé de la physique moderne. La physique moderne est une science expérimentale basée sur des expériences qui fournissent des informations clés pour notre compréhension de la nature. La plupart des expériences nucléaires ou de particules modernes utilisent une variété d’appareils sophistiqués (détecteurs) pour mesurer et détecter les particules subatomiques . Pour être détectée, une particule doit laisser une trace de sa présence dans un détecteur. Les particules déposent principalement de l’  énergie le long de leur trajet. La connaissance de cette interaction, de la façon dont les différentes particules déposent de l’énergie dans la matière et de la quantité d’énergie que les particules déposent, est fondamentale pour notre compréhension du problème.Chaque type de particule interagit de manière différente , nous devons donc décrire séparément l’interaction des particules (le rayonnement en tant que flux de ces particules). Par exemple, des particules chargées de hautes énergies peuvent directement ioniser les atomes. D’autre part, les particules électriquement neutres n’interagissent qu’indirectement, mais peuvent également transférer une partie ou la totalité de leurs énergies à la matière. C’est l’élément clé de la catégorisation des sources de rayonnement. Ils sont généralement classés en deux types généraux comme suit:

  • Particules chargées (directement ionisantes)
    • Particules bêta . Les particules bêta sont des électrons rapides ou des positons émis lors de la désintégration nucléaire bêta, ainsi que des électrons énergétiques produits par tout autre processus.
    • Particules chargées lourdes . Les particules chargées lourdes sont tous des ions énergétiques ayant une masse d’une unité de masse atomique ou plus, tels que des protons, des particules alpha (noyaux d’hélium) ou des fragments de fission .
  • Particules neutres (indirectement ionisantes)
    • Rayonnement photonique (rayonnement électromagnétique). Les photons sont des particules / ondes (dualité onde-particule) sans masse au repos ni charge électrique. La lumière visible est également le rayonnement électromagnétique, mais avec des énergies beaucoup plus faibles. Le rayonnement électromagnétique d’intérêt comprend les rayons X émis dans le réarrangement des enveloppes d’électrons des atomes et les rayons gamma émis par le noyau.
    • Neutrons . Les neutrons peuvent être émis par fission nucléaire ou par désintégration de certains atomes radioactifs. Les neutrons ont une charge électrique nulle et ne peuvent pas provoquer directement l’ionisation.
    • Neutrinos . Les neutrinos sont des particules élémentaires électriquement neutres et à faible interaction, qui ont des sections efficaces très faibles pour toute interaction avec la matière et donc de faibles probabilités de collision avec la matière.

La conception de tous les réacteurs nucléaires et autres systèmes nucléaires dépend fondamentalement de la manière dont le rayonnement interagit avec la matière. Cette connaissance est très importante pour comprendre:

  • Modération neutronique . Comment les neutrons ralentissent aux énergies thermiques.
  • Distribution d’énergie . Où est l’énergie produite?
  • Mesure de la puissance du réacteur . Comment mesurer la puissance du réacteur et comment contrôler la réaction en chaîne.
  • Protection contre les radiations . Comment protéger tous les différents types de rayonnements produits dans le cœur du réacteur .

Dans un réacteur nucléaire, nous pouvons généralement rencontrer l’un des  types de rayonnement suivants :

  • Interaction des particules lourdes chargées
  • Interaction du rayonnement bêta
  • Interaction du rayonnement gamma
  • Interaction des neutrons
  • Réacteur Antineutrinos

 

Références:

Knoll, Glenn F., DÉTECTION ET MESURE DES RAYONNEMENTS, 4e édition

Lamarsh, John R., INTRODUCTION À L’INGÉNIERIE NUCLÉAIRE, 2e édition

……………………………………………………………………………………………………………………………….

Cet article est basé sur la traduction automatique de l’article original en anglais. Pour plus d’informations, voir l’article en anglais. Pouvez vous nous aider Si vous souhaitez corriger la traduction, envoyez-la à l’adresse: [email protected] ou remplissez le formulaire de traduction en ligne. Nous apprécions votre aide, nous mettrons à jour la traduction le plus rapidement possible. Merci