{"id":20844,"date":"2020-07-11T09:57:45","date_gmt":"2020-07-11T09:57:45","guid":{"rendered":"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/quest-ce-que-linteraction-du-rayonnement-beta-avec-la-matiere-definition\/"},"modified":"2020-07-11T10:00:20","modified_gmt":"2020-07-11T10:00:20","slug":"quest-ce-que-linteraction-du-rayonnement-beta-avec-la-matiere-definition","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/fr\/quest-ce-que-linteraction-du-rayonnement-beta-avec-la-matiere-definition\/","title":{"rendered":"Qu&rsquo;est-ce que l&rsquo;interaction du rayonnement b\u00eata avec la mati\u00e8re &#8211; D\u00e9finition"},"content":{"rendered":"<div class=\"su-quote su-quote-style-default\">\n<div class=\"su-quote-inner su-u-clearfix su-u-trim\">Les interactions du rayonnement b\u00eata (particules b\u00eata) reposent principalement sur deux m\u00e9canismes.\u00a0Une excitation et une ionisation des atomes, et la production de bremsstrahlung.\u00a0Dosim\u00e9trie des rayonnements<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"su-divider su-divider-style-dotted\"><\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<h2>Description des particules b\u00eata<\/h2>\n<p><strong>Les particules b\u00eata<\/strong>\u00a0sont des\u00a0<strong>\u00e9lectrons ou des positrons \u00e0<\/strong>\u00a0haute \u00e9nergie et \u00e0 grande vitesse\u00a0\u00e9mis par certains\u00a0<a title=\"Fragments de fission\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/fission\/fission-fragments\/\">fragments de fission<\/a>\u00a0ou par certains noyaux radioactifs primordiaux tels que le potassium-40.\u00a0Les particules b\u00eata sont une\u00a0<a title=\"Formes de rayonnement ionisant\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/radiation\/forms-ionizing-radiation\/\">forme de rayonnement ionisant<\/a>\u00a0\u00e9galement connu sous le nom de rayons b\u00eata.\u00a0La production de particules b\u00eata est appel\u00e9e\u00a0<strong>d\u00e9sint\u00e9gration b\u00eata<\/strong>\u00a0.\u00a0Il existe deux formes de d\u00e9sint\u00e9gration b\u00eata,\u00a0<strong>la d\u00e9sint\u00e9gration d&rsquo;\u00e9lectrons (d\u00e9sint\u00e9gration \u03b2\u2212)<\/strong>\u00a0et la\u00a0<strong>d\u00e9sint\u00e9gration de positrons (d\u00e9sint\u00e9gration \u03b2 +)<\/strong>\u00a0.\u00a0Dans un\u00a0<a title=\"R\u00e9acteur nucl\u00e9aire\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power-plant\/nuclear-reactor\/\">r\u00e9acteur nucl\u00e9aire<\/a>\u00a0se produit en particulier la d\u00e9sint\u00e9gration \u03b2\u2212, car la caract\u00e9ristique commune des produits de fission est un\u00a0<strong>exc\u00e8s de\u00a0<a title=\"Neutron\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/fundamental-particles\/neutron\/\">neutrons<\/a><\/strong>\u00a0(\u00a0<a title=\"Stabilit\u00e9 nucl\u00e9aire\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/nuclear-stability\/\">voir Stabilit\u00e9 nucl\u00e9aire<\/a>).\u00a0Un fragment de fission instable avec l&rsquo;exc\u00e8s de neutrons subit une d\u00e9sint\u00e9gration \u03b2\u2212, o\u00f9 le neutron est converti en proton, en \u00e9lectron et en\u00a0<a title=\"Antineutrino\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/fundamental-particles\/antineutrino\/\">antineutrino d&rsquo;\u00e9lectrons<\/a>\u00a0.<\/p>\n<figure id=\"attachment_11688\" class=\"wp-caption aligncenter\" aria-describedby=\"caption-attachment-11688\"><a href=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Beta_Minus_Decay.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-full wp-image-11688 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Beta_Minus_Decay.png\" alt=\"d\u00e9sint\u00e9gration b\u00eata\" width=\"668\" height=\"178\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Beta_Minus_Decay.png\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-11688\" class=\"wp-caption-text\">D\u00e9sint\u00e9gration b\u00eata du noyau C-14.<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-accordion su-u-trim\">\n<div class=\"su-spoiler su-spoiler-style-default su-spoiler-icon-plus su-spoiler-closed\"><\/div>\n<\/div>\n<h2><\/h2>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<h2><span>Spectre de particules b\u00eata<\/span><\/h2>\n<figure id=\"attachment_11708\" class=\"wp-caption alignright\" aria-describedby=\"caption-attachment-11708\"><a href=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/beta-decay-spectrum.gif\"><img loading=\"lazy\" class=\"wp-image-11708 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/beta-decay-spectrum.gif\" alt=\"Spectre \u00e9nerg\u00e9tique de la d\u00e9sint\u00e9gration b\u00eata\" width=\"300\" height=\"239\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/beta-decay-spectrum.gif\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-11708\" class=\"wp-caption-text\"><span>La forme de cette courbe d&rsquo;\u00e9nergie d\u00e9pend de la fraction de l&rsquo;\u00e9nergie de r\u00e9action (valeur Q &#8211; la quantit\u00e9 d&rsquo;\u00e9nergie lib\u00e9r\u00e9e par la r\u00e9action) transport\u00e9e par l&rsquo;\u00e9lectron ou le neutrino.<\/span><\/figcaption><\/figure>\n<p><span>Au cours de la d\u00e9sint\u00e9gration b\u00eata, un \u00e9lectron ou un positron est \u00e9mis.\u00a0Cette \u00e9mission s&rsquo;accompagne de l&rsquo;\u00e9mission d&rsquo;\u00a0<\/span><a title=\"Antineutrino\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/fundamental-particles\/antineutrino\/\"><strong><span>antineutrino<\/span><\/strong><\/a><span>\u00a0(d\u00e9sint\u00e9gration \u03b2-) ou de\u00a0<\/span><a title=\"Neutrino\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/fundamental-particles\/neutrino\/\"><strong><span>neutrino<\/span><\/strong><\/a><span>\u00a0(d\u00e9sint\u00e9gration \u03b2 +), qui partage l&rsquo;\u00e9nergie et l&rsquo;\u00e9lan de la d\u00e9sint\u00e9gration.\u00a0L&rsquo;\u00e9mission b\u00eata a un spectre caract\u00e9ristique.\u00a0Ce\u00a0<\/span><a title=\"Spectre de particules b\u00eata\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/fundamental-particles\/beta-particle\/spectrum-beta-particles\/\"><span>spectre<\/span><\/a><span>\u00a0caract\u00e9ristique\u00a0est d\u00fb au fait qu&rsquo;un neutrino ou un antineutrino est \u00e9mis avec \u00e9mission de particules b\u00eata.\u00a0La forme de cette courbe d&rsquo;\u00e9nergie d\u00e9pend de la fraction de l&rsquo;\u00e9nergie de r\u00e9action (\u00a0<\/span><strong><span>valeur Q<\/span><\/strong><span>\u00a0&#8211; la quantit\u00e9 d&rsquo;\u00e9nergie lib\u00e9r\u00e9e par la r\u00e9action) qui est transport\u00e9e par la particule massive.\u00a0Les particules b\u00eata peuvent donc \u00eatre \u00e9mis avec une\u00a0\u00e9nergie cin\u00e9tique quelconque allant de\u00a0<\/span><strong><span>0 \u00e0 Q<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0En 1934, Enrico Fermi avait d\u00e9velopp\u00e9 un<\/span><strong><span>Th\u00e9orie de Fermi de d\u00e9sint\u00e9gration b\u00eata<\/span><\/strong><span>\u00a0, qui a pr\u00e9dit la forme de cette courbe d&rsquo;\u00e9nergie.<\/span><\/p>\n<h2><span>Nature de l&rsquo;interaction du rayonnement b\u00eata avec la mati\u00e8re<\/span><\/h2>\n<p><strong><span>R\u00e9sum\u00e9 des types d&rsquo;interactions:<\/span><\/strong><\/p>\n<ul>\n<li><strong><span>Collisions in\u00e9lastiques avec des \u00e9lectrons atomiques (excitation et ionisation)<\/span><\/strong><\/li>\n<li><strong><span>Diffusion \u00e9lastique des noyaux<\/span><\/strong><\/li>\n<li><a title=\"Bremsstrahlung\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/fundamental-particles\/beta-particle\/bremsstrahlung-2\/\"><strong><span>Bremsstrahlung.<\/span><\/strong><\/a><\/li>\n<li><a title=\"Rayonnement Cherenkov\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/fundamental-particles\/beta-particle\/cherenkov-radiation\/\"><strong><span>Rayonnement Cherenkov.<\/span><\/strong><\/a><\/li>\n<li><strong><a title=\"Annihilation de positrons\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/fundamental-particles\/beta-particle\/positron-annihilation-2\/\"><span>Annihilation<\/span><\/a><span>\u00a0(uniquement les positrons)<\/span><\/strong><\/li>\n<\/ul>\n<figure id=\"attachment_11707\" class=\"wp-caption alignright\" aria-describedby=\"caption-attachment-11707\"><a href=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/cloud-chamber-2.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-medium wp-image-11707 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/cloud-chamber-2-300x167.png\" alt=\"Comparaison de particules dans une chambre nuageuse.\" width=\"300\" height=\"167\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/cloud-chamber-2-300x167.png\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-11707\" class=\"wp-caption-text\"><span>Comparaison de particules dans une chambre nuageuse.\u00a0Source: wikipedia.org<\/span><\/figcaption><\/figure>\n<p><strong><span>La nature de l&rsquo;interaction d&rsquo;un rayonnement b\u00eata<\/span><\/strong><span>\u00a0avec la mati\u00e8re est diff\u00e9rente du\u00a0<\/span><a title=\"Particule alpha\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/fundamental-particles\/alpha-particle\/\"><span>rayonnement alpha<\/span><\/a><span>\u00a0, malgr\u00e9 le fait que les particules b\u00eata sont \u00e9galement des particules charg\u00e9es.\u00a0Par rapport aux particules alpha, les particules b\u00eata ont\u00a0<\/span><strong><span>une masse beaucoup plus faible<\/span><\/strong><span>\u00a0et atteignent\u00a0<\/span><strong><span>principalement des \u00e9nergies relativistes<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Leur masse est \u00e9gale \u00e0 la masse des \u00e9lectrons orbitaux avec lesquels ils interagissent et contrairement \u00e0 la particule alpha, une fraction beaucoup plus importante de son \u00e9nergie cin\u00e9tique peut \u00eatre perdue en une seule interaction.\u00a0\u00c9tant donn\u00e9 que les particules b\u00eata atteignent principalement les \u00e9nergies relativistes, la\u00a0<\/span><a title=\"Puissance d'arr\u00eat - Formule Bethe\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/interaction-radiation-matter\/interaction-heavy-charged-particles\/stopping-power-bethe-formula\/\"><span>formule<\/span><\/a><span>\u00a0non relativiste de\u00a0<a title=\"Puissance d'arr\u00eat - Formule Bethe\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/interaction-radiation-matter\/interaction-heavy-charged-particles\/stopping-power-bethe-formula\/\">Bethe<\/a>\u00a0ne peut pas \u00eatre utilis\u00e9e.\u00a0<\/span><strong><span>Pour les \u00e9lectrons de haute \u00e9nergie,<\/span><\/strong><span>\u00a0une expression similaire a \u00e9galement \u00e9t\u00e9 d\u00e9riv\u00e9e par\u00a0<\/span><strong><span>Bethe<\/span><\/strong><span>d\u00e9crire la perte d&rsquo;\u00e9nergie sp\u00e9cifique due \u00e0 l&rsquo;\u00a0<\/span><strong><span>excitation et \u00e0 l&rsquo;ionisation<\/span><\/strong><span>\u00a0(les \u00abpertes par collision\u00bb).<\/span><\/p>\n<figure id=\"attachment_11703\" class=\"wp-caption aligncenter\" aria-describedby=\"caption-attachment-11703\"><a href=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Bethe_formula_electrons.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"wp-image-11703 size-large lazy-loaded\" src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Bethe_formula_electrons-1024x299.png\" alt=\"Formule Bethe modifi\u00e9e pour les particules b\u00eata.\" width=\"669\" height=\"195\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Bethe_formula_electrons-1024x299.png\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-11703\" class=\"wp-caption-text\"><span>Formule Bethe modifi\u00e9e pour les particules b\u00eata.<\/span><\/figcaption><\/figure>\n<p><span>De plus, les particules b\u00eata peuvent interagir via une interaction\u00a0<\/span><strong><span>\u00e9lectron-nucl\u00e9aire<\/span><\/strong><span>\u00a0(diffusion \u00e9lastique des noyaux), ce qui peut modifier consid\u00e9rablement la\u00a0<\/span><strong><span>direction des particules b\u00eata<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Par cons\u00e9quent, leur chemin n&rsquo;est pas si simple.\u00a0Les particules b\u00eata suivent un\u00a0<\/span><strong><span>chemin<\/span><\/strong><span>\u00a0tr\u00e8s\u00a0<strong>zigzag \u00e0<\/strong>\u00a0travers le mat\u00e9riau absorbant, ce chemin de particules r\u00e9sultant est plus long que la p\u00e9n\u00e9tration lin\u00e9aire (plage) dans le mat\u00e9riau.<\/span><\/p>\n<p><span>Les particules b\u00eata diff\u00e8rent \u00e9galement des autres particules charg\u00e9es lourdes par la fraction d&rsquo;\u00e9nergie perdue par processus radiatif connue sous le nom de\u00a0<\/span><strong><span>bremsstrahlung<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0D&rsquo;apr\u00e8s la th\u00e9orie classique, lorsqu&rsquo;une particule charg\u00e9e est acc\u00e9l\u00e9r\u00e9e ou d\u00e9c\u00e9l\u00e9r\u00e9e,\u00a0<\/span><strong><span>elle doit rayonner de l&rsquo;\u00e9nergie<\/span><\/strong><span>\u00a0et le rayonnement de d\u00e9c\u00e9l\u00e9ration est connu sous\u00a0<\/span><strong><span>le<\/span><\/strong><span>\u00a0nom de\u00a0<strong>bremsstrahlung (\u00abrayonnement de freinage\u00bb)<\/strong>\u00a0.<\/span><\/p>\n<p><span>Il existe un autre m\u00e9canisme par lequel les particules b\u00eata perdent de l&rsquo;\u00e9nergie via la production de rayonnement \u00e9lectromagn\u00e9tique.\u00a0Lorsque la particule b\u00eata se d\u00e9place plus rapidement que la vitesse de la lumi\u00e8re (vitesse de phase) dans le mat\u00e9riau, elle g\u00e9n\u00e8re une onde de choc de rayonnement \u00e9lectromagn\u00e9tique connue sous le\u00a0<\/span><strong><span>nom de rayonnement Cherenkov<\/span><\/strong><span>\u00a0.<\/span><\/p>\n<p><strong><span>Les positrons<\/span><\/strong><span>\u00a0interagissent de mani\u00e8re similaire avec la mati\u00e8re\u00a0<\/span><strong><span>lorsqu&rsquo;ils sont \u00e9nerg\u00e9tiques<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Mais lorsque le positron\u00a0<\/span><strong><span>s&rsquo;immobilise<\/span><\/strong><span>\u00a0, il interagit avec un \u00e9lectron charg\u00e9 n\u00e9gativement, entra\u00eenant\u00a0<\/span><strong><span>l&rsquo;annihilation<\/span><\/strong><span>\u00a0de la paire \u00e9lectron-positron.<\/span><\/p>\n<h2><span>Bremsstrahlung<\/span><\/h2>\n<figure id=\"attachment_11709\" class=\"wp-caption alignright\" aria-describedby=\"caption-attachment-11709\"><a href=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Bremsstrahlung.gif\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-medium wp-image-11709 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Bremsstrahlung-300x282.gif\" alt=\"Bremsstrahlung\" width=\"300\" height=\"282\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Bremsstrahlung-300x282.gif\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-11709\" class=\"wp-caption-text\"><span>Lorsqu&rsquo;un \u00e9lectron est acc\u00e9l\u00e9r\u00e9 ou d\u00e9c\u00e9l\u00e9r\u00e9, il \u00e9met un rayonnement et perd ainsi de l&rsquo;\u00e9nergie et ralentit.\u00a0Ce rayonnement de d\u00e9c\u00e9l\u00e9ration est connu sous le nom de bremsstrahlung.<\/span><\/figcaption><\/figure>\n<p><strong><span>Le bremsstrahlung<\/span><\/strong><span>\u00a0\u00a0est un rayonnement \u00e9lectromagn\u00e9tique produit par l&rsquo;acc\u00e9l\u00e9ration ou la d\u00e9c\u00e9l\u00e9ration d&rsquo;une particule charg\u00e9e lorsqu&rsquo;elle est d\u00e9vi\u00e9e par\u00a0<\/span><strong><span>des champs magn\u00e9tiques<\/span><\/strong><span>\u00a0(un \u00e9lectron par le champ magn\u00e9tique d&rsquo;un acc\u00e9l\u00e9rateur de particules)\u00a0<\/span><strong><span>ou une autre particule charg\u00e9e<\/span><\/strong><span>\u00a0(un \u00e9lectron par un noyau atomique).\u00a0Le nom bremsstrahlung vient de l&rsquo;allemand.\u00a0La traduction litt\u00e9rale est\u00a0<\/span><strong><span>\u00abrayonnement de freinage\u00bb<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0D&rsquo;apr\u00e8s la th\u00e9orie classique, lorsqu&rsquo;une particule charg\u00e9e est acc\u00e9l\u00e9r\u00e9e ou d\u00e9c\u00e9l\u00e9r\u00e9e, elle doit rayonner de l&rsquo;\u00e9nergie.<\/span><\/p>\n<p><a title=\"Bremsstrahlung\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/fundamental-particles\/beta-particle\/bremsstrahlung-2\/\"><span>Le bremsstrahlung<\/span><\/a><span>\u00a0est l&rsquo;une des interactions possibles des particules charg\u00e9es de lumi\u00e8re avec la mati\u00e8re (en particulier avec\u00a0<\/span><strong><span>des num\u00e9ros atomiques \u00e9lev\u00e9s<\/span><\/strong><span>\u00a0).<\/span><\/p>\n<p><span>Les deux occurrences les plus courantes de bremsstrahlung sont les suivantes:<\/span><\/p>\n<ul>\n<li><b><span>D\u00e9c\u00e9l\u00e9ration de la particule charg\u00e9e.\u00a0<\/span><\/b><span>Lorsque des particules charg\u00e9es p\u00e9n\u00e8trent dans un mat\u00e9riau, elles sont ralenties par le champ \u00e9lectrique des noyaux atomiques et des \u00e9lectrons atomiques.<\/span><\/li>\n<li><b><span>Acc\u00e9l\u00e9ration des particules charg\u00e9es.\u00a0<\/span><\/b><span>Lorsque des particules charg\u00e9es ultra-relativistes se d\u00e9placent \u00e0 travers\u00a0<\/span><strong><span>des champs magn\u00e9tiques,<\/span><\/strong><span>\u00a0elles sont oblig\u00e9es de se d\u00e9placer le long d&rsquo;un chemin incurv\u00e9.\u00a0Comme leur direction de mouvement change continuellement, ils acc\u00e9l\u00e8rent \u00e9galement et \u00e9mettent donc des bremsstrahlung, dans ce cas, ils sont appel\u00e9s\u00a0<\/span><strong><span>rayonnement synchrotron<\/span><\/strong><span>\u00a0.<\/span><\/li>\n<\/ul>\n<figure id=\"attachment_11704\" class=\"wp-caption alignright\" aria-describedby=\"caption-attachment-11704\"><a href=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Bremsstrahlung-vs.-Ionization.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-medium wp-image-11704 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Bremsstrahlung-vs.-Ionization-300x207.png\" alt=\"Bremsstrahlung contre ionisation\" width=\"300\" height=\"207\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Bremsstrahlung-vs.-Ionization-300x207.png\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-11704\" class=\"wp-caption-text\"><span>Perte d&rsquo;\u00e9nergie fractionnelle par longueur de rayonnement dans le plomb en<\/span><br \/>\n<span>fonction de l&rsquo;\u00e9nergie des \u00e9lectrons ou des positons.\u00a0Source: http:\/\/pdg.lbl.gov\/<\/span><\/figcaption><\/figure>\n<p><span>\u00c9tant donn\u00e9 que le bremsstrahlung est beaucoup plus fort pour les particules plus l\u00e9g\u00e8res, cet effet est beaucoup plus important pour\u00a0<\/span><strong><span>les particules b\u00eata<\/span><\/strong><span>\u00a0que pour les protons,\u00a0<\/span><a title=\"Particule alpha\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/fundamental-particles\/alpha-particle\/\"><span>les particules alpha<\/span><\/a><span>\u00a0et les noyaux charg\u00e9s lourds (\u00a0<\/span><a title=\"Fragments de fission\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/fission\/fission-fragments\/\"><span>fragments de fission<\/span><\/a><span>\u00a0).\u00a0Cet effet peut \u00eatre n\u00e9glig\u00e9 \u00e0 des \u00e9nergies de particules\u00a0<\/span><strong><span>inf\u00e9rieures \u00e0 environ 1 MeV<\/span><\/strong><span>\u00a0, car la perte d&rsquo;\u00e9nergie due \u00e0 la\u00a0<\/span><strong><span>bremsstrahlung<\/span><\/strong><span>\u00a0est tr\u00e8s faible.\u00a0La perte de rayonnement ne devient importante qu&rsquo;\u00e0 des \u00e9nergies de particules bien sup\u00e9rieures \u00e0 l&rsquo;\u00e9nergie d&rsquo;ionisation minimale.\u00a0Aux \u00e9nergies relativistes, le rapport du taux de perte par bremsstrahlung au taux de perte par ionisation est approximativement proportionnel au produit de l&rsquo;\u00e9nergie cin\u00e9tique de la particule et au num\u00e9ro atomique de l&rsquo;absorbeur.<\/span><\/p>\n<p><span>La section transversale de bremsstrahlung d\u00e9pend principalement de ces termes:<\/span><\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Bremsstrahlung-cross-section.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter wp-image-11710 size-medium lazy-loaded\" src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Bremsstrahlung-cross-section-300x52.png\" alt=\"Formule de la section transversale de Bremsstrahlung\" width=\"300\" height=\"52\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Bremsstrahlung-cross-section-300x52.png\" \/><\/a><\/p>\n<p><span>Ainsi, le rapport des puissances d&rsquo;arr\u00eat des bremsstrahlung et des pertes d&rsquo;ionisation est:<\/span><\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Ratio_bremstrahlung_ionization1.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-full wp-image-11712 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Ratio_bremstrahlung_ionization1.png\" alt=\"Bremsstrahlung \u00e0 l'ionisation perd le rapport\" width=\"189\" height=\"79\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Ratio_bremstrahlung_ionization1.png\" \/><\/a><\/p>\n<p><span>, o\u00f9 E est l&rsquo;\u00e9nergie cin\u00e9tique de la particule (\u00e9lectron), Z est le num\u00e9ro atomique moyen du mat\u00e9riau et E &lsquo;est une constante de proportionnalit\u00e9;\u00a0<\/span><strong><span>E &lsquo;\u2248 800 MeV<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0L&rsquo;\u00e9nergie cin\u00e9tique \u00e0 laquelle la perte d&rsquo;\u00e9nergie par bremsstrahlung est \u00e9gale \u00e0 la perte d&rsquo;\u00e9nergie par ionisation et excitation (pertes par collision) est appel\u00e9e\u00a0<\/span><strong><span>\u00e9nergie critique<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Un autre param\u00e8tre est la\u00a0<\/span><strong><span>longueur de rayonnement<\/span><\/strong><span>\u00a0, d\u00e9finie comme la distance sur laquelle l&rsquo;\u00e9nergie de l&rsquo;\u00e9lectron incident est r\u00e9duite d&rsquo;un\u00a0<\/span><strong><span>facteur 1 \/ e<\/span><\/strong><span>\u00a0(0,37) en raison des seules pertes de rayonnement.\u00a0Le tableau suivant donne quelques valeurs typiques:<\/span><\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/critical-energies.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-full wp-image-11713 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/critical-energies.png\" alt=\"Tableau des \u00e9nergies critiques et des longueurs de rayonnement\" width=\"582\" height=\"189\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/critical-energies.png\" \/><\/a><\/p>\n<h2><span>Rayonnement Cherenkov<\/span><\/h2>\n<p><strong><span>Le rayonnement cherenkov<\/span><\/strong><span>\u00a0est un rayonnement \u00e9lectromagn\u00e9tique \u00e9mis lorsqu&rsquo;une particule charg\u00e9e (comme un \u00e9lectron) se d\u00e9place \u00e0 travers un milieu di\u00e9lectrique plus rapidement que\u00a0<\/span><strong><span>la vitesse de phase de la lumi\u00e8re dans ce milieu<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Elle est similaire \u00e0 la vague d&rsquo;\u00e9trave produite par un bateau voyageant plus vite que la vitesse des vagues d&rsquo;eau.\u00a0<\/span><strong><span>Le rayonnement Cherenkov\u00a0<\/span><\/strong><strong><span>ne<\/span><\/strong><span>\u00a0se produit\u00a0<strong>que<\/strong>\u00a0si la vitesse des particules est sup\u00e9rieure \u00e0 la vitesse de phase de la lumi\u00e8re dans le mat\u00e9riau.\u00a0M\u00eame aux hautes \u00e9nergies, l&rsquo;\u00a0<\/span><strong><span>\u00e9nergie perdue<\/span><\/strong><span>\u00a0par le rayonnement de Cherenkov\u00a0<\/span><strong><span>est bien inf\u00e9rieure<\/span><\/strong><span>\u00a0\u00e0 celle des autres m\u00e9canismes (collisions, bremsstrahlung).\u00a0Il est nomm\u00e9 d&rsquo;apr\u00e8s le physicien sovi\u00e9tique\u00a0<\/span><strong><span>Pavel Alekseyevich Cherenkov<\/span><\/strong><span>\u00a0, qui a partag\u00e9 le prix Nobel de physique en 1958 avec<\/span><strong><span>Ilya Frank et Igor Tamm<\/span><\/strong><span>\u00a0pour la d\u00e9couverte du rayonnement Cherenkov, r\u00e9alis\u00e9e en 1934.<\/span><\/p>\n<figure id=\"attachment_11714\" class=\"wp-caption aligncenter\" aria-describedby=\"caption-attachment-11714\"><a href=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/cherenkov-example.gif\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-full wp-image-11714 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/cherenkov-example.gif\" alt=\"rayonnement cherenkov\" width=\"464\" height=\"242\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/cherenkov-example.gif\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-11714\" class=\"wp-caption-text\"><span>Source: hyperphysics.phy-astr.gsu.edu<\/span><\/figcaption><\/figure>\n<figure id=\"attachment_11716\" class=\"wp-caption alignright\" aria-describedby=\"caption-attachment-11716\"><a href=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/cherenkov_reactor.jpeg\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-medium wp-image-11716 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/cherenkov_reactor-300x199.jpeg\" alt=\"Rayonnement Cherenkov dans le c\u0153ur du r\u00e9acteur.\" width=\"300\" height=\"199\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/cherenkov_reactor-300x199.jpeg\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-11716\" class=\"wp-caption-text\"><span>Rayonnement Cherenkov dans le c\u0153ur du r\u00e9acteur.<\/span><\/figcaption><\/figure>\n<p><strong><span>Le rayonnement Cherenkov<\/span><\/strong><span>\u00a0peut \u00eatre utilis\u00e9 pour d\u00e9tecter des particules charg\u00e9es \u00e0 haute \u00e9nergie (en particulier les particules b\u00eata).\u00a0Dans\u00a0<\/span><a title=\"R\u00e9acteur nucl\u00e9aire\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power-plant\/nuclear-reactor\/\"><span>les r\u00e9acteurs nucl\u00e9aires<\/span><\/a><span>\u00a0ou dans une piscine de combustible nucl\u00e9aire us\u00e9, des particules b\u00eata (\u00e9lectrons de haute \u00e9nergie) sont lib\u00e9r\u00e9es lorsque les fragments de fission se d\u00e9sint\u00e8grent.\u00a0La lueur est \u00e9galement visible apr\u00e8s l&rsquo;arr\u00eat de la r\u00e9action en cha\u00eene (dans le r\u00e9acteur).\u00a0Le rayonnement cherenkov peut caract\u00e9riser la radioactivit\u00e9 restante du combustible nucl\u00e9aire irradi\u00e9, il peut donc \u00eatre utilis\u00e9 pour mesurer la combustion du combustible.<\/span><\/p>\n<h2><span>Interactions avec les positrons<\/span><\/h2>\n<p><a href=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Pair-production-in-chamber.jpg\"><img loading=\"lazy\" class=\"alignright size-medium wp-image-11706 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Pair-production-in-chamber-216x300.jpg\" alt=\"Production de paire en chambre\" width=\"216\" height=\"300\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Pair-production-in-chamber-216x300.jpg\" \/><\/a><strong><span>Les forces coulombiennes<\/span><\/strong><span>\u00a0qui constituent le principal m\u00e9canisme de perte d&rsquo;\u00e9nergie pour les \u00e9lectrons sont pr\u00e9sentes pour une charge positive ou n\u00e9gative sur la particule et constituent \u00e9galement le principal m\u00e9canisme de perte d&rsquo;\u00e9nergie pour les positrons.\u00a0Quelle que soit l&rsquo;interaction impliquant une force r\u00e9pulsive ou attractive entre la particule incidente et l&rsquo;\u00e9lectron orbital (ou noyau atomique), l&rsquo;impulsion et le transfert d&rsquo;\u00e9nergie pour les particules de masse \u00e9gale\u00a0<\/span><strong><span>sont \u00e0 peu pr\u00e8s les m\u00eames<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Par cons\u00e9quent, les\u00a0<\/span><strong><span>positons interagissent de mani\u00e8re similaire<\/span><\/strong><span>\u00a0avec la mati\u00e8re\u00a0<\/span><strong><span>lorsqu&rsquo;ils sont \u00e9nerg\u00e9tiques<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0La piste des positrons dans le mat\u00e9riau est similaire \u00e0 la piste des \u00e9lectrons.\u00a0<\/span><strong><span>M\u00eame leur perte d&rsquo;\u00e9nergie<\/span><\/strong><span>\u00a0et leur port\u00e9e\u00a0<strong>sp\u00e9cifiques\u00a0<\/strong><\/span><strong><span>sont \u00e0 peu pr\u00e8s les m\u00eames<\/span><\/strong><span>\u00a0pour des \u00e9nergies initiales \u00e9gales.<\/span><\/p>\n<p><strong><span>\u00c0 la fin de leur trajet<\/span><\/strong><span>\u00a0, les\u00a0<\/span><strong><span>positrons diff\u00e8rent consid\u00e9rablement<\/span><\/strong><span>\u00a0des \u00e9lectrons.\u00a0Lorsqu&rsquo;un positron (particule d&rsquo;antimati\u00e8re) s&rsquo;immobilise, il interagit avec un \u00e9lectron (particule de mati\u00e8re), entra\u00eenant\u00a0<\/span><strong><span>l&rsquo;annihilation<\/span><\/strong><span>\u00a0des deux particules et la conversion compl\u00e8te de leur masse\u00a0<\/span><strong><span>au<\/span><\/strong><span>\u00a0repos\u00a0<strong>en \u00e9nergie pure<\/strong>\u00a0(selon la\u00a0formule\u00a0E = mc\u00a0<\/span><sup><span>2<\/span><\/sup><span>\u00a0) sous la forme de deux\u00a0<\/span><strong><span>rayons gamma<\/span><\/strong><span>\u00a0(\u00a0<\/span><a title=\"Photon - Particule fondamentale\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/fundamental-particles\/photon\/\"><span>photons<\/span><\/a><span>\u00a0) de\u00a00,511 MeV dirig\u00e9s de fa\u00e7on oppos\u00e9e\u00a0.<\/span><\/p>\n<h2><span>Annihilation de positrons<\/span><\/h2>\n<figure id=\"attachment_11717\" class=\"wp-caption alignright\" aria-describedby=\"caption-attachment-11717\"><a href=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/positron-annihilation.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-medium wp-image-11717 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/positron-annihilation-300x165.png\" alt=\"annihilation de positrons\" width=\"300\" height=\"165\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/positron-annihilation-300x165.png\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-11717\" class=\"wp-caption-text\"><span>Lorsqu&rsquo;un positron (particule d&rsquo;antimati\u00e8re) s&rsquo;arr\u00eate, il interagit avec un \u00e9lectron, entra\u00eenant l&rsquo;annihilation des deux particules et la conversion compl\u00e8te de leur masse au repos en \u00e9nergie pure sous la forme de deux photons de 0,511 MeV dirig\u00e9s de fa\u00e7on oppos\u00e9e.<\/span><\/figcaption><\/figure>\n<p><span>L&rsquo;annihilation \u00e9lectron-positon se produit lorsqu&rsquo;un \u00e9lectron charg\u00e9 n\u00e9gativement et un positron charg\u00e9 positivement entrent en collision.\u00a0La production d&rsquo;\u00a0<\/span><strong><span>un seul photon est interdite en<\/span><\/strong><span>\u00a0raison de la conservation de la quantit\u00e9 de mouvement lin\u00e9aire et de l&rsquo;\u00e9nergie totale.\u00a0La production d&rsquo;une autre particule est \u00e9galement interdite car les deux particules (\u00e9lectron-positron) ne transportent pas ensemble suffisamment d&rsquo;\u00e9nergie de masse pour produire des particules plus lourdes.\u00a0Lorsqu&rsquo;un \u00e9lectron et un positron entrent en collision, ils s&rsquo;annihilent, entra\u00eenant la conversion compl\u00e8te de leur masse au repos en \u00e9nergie pure (selon la\u00a0\u00a0formule\u00a0E = mc\u00a0<\/span><sup><span>2<\/span><\/sup><span>\u00a0) sous la forme de deux rayons gamma (photons) de 0,511 MeV dirig\u00e9s de fa\u00e7on oppos\u00e9e.<\/span><\/p>\n<p><strong><span>e\u00a0<\/span><sup><span>&#8211;<\/span><\/sup><span>\u00a0+ e\u00a0<\/span><sup><span>+<\/span><\/sup><span>\u00a0\u2192 \u03b3 + \u03b3 (2x 0,511 MeV)<\/span><\/strong><\/p>\n<p><span>Ce processus doit satisfaire \u00e0 un certain nombre de lois sur la conservation, notamment:<\/span><\/p>\n<ul>\n<li><span>Conservation de la charge \u00e9lectrique.\u00a0La charge nette avant et apr\u00e8s est nulle.<\/span><\/li>\n<li><span>Conservation de la quantit\u00e9 de mouvement lin\u00e9aire et de l&rsquo;\u00e9nergie totale.\u00a0T<\/span><\/li>\n<li><span>Conservation de l&rsquo;\u00e9lan angulaire.<\/span><\/li>\n<\/ul>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-youtube su-u-responsive-media-yes\"><iframe class=\"lazy-loaded\" title=\"\" src=\"https:\/\/www.youtube.com\/embed\/rCtWyYX3kkY?\" width=\"900\" height=\"600\" frameborder=\"0\" allowfullscreen=\"allowfullscreen\" data-lazy-type=\"iframe\" data-src=\"https:\/\/www.youtube.com\/embed\/rCtWyYX3kkY?\" data-mce-fragment=\"1\"><\/iframe><\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<p>&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;.<\/p>\n<p>Cet article est bas\u00e9 sur la traduction automatique de l&rsquo;article original en anglais. Pour plus d&rsquo;informations, voir l&rsquo;article en anglais. Pouvez vous nous aider Si vous souhaitez corriger la traduction, envoyez-la \u00e0 l&rsquo;adresse: translations@nuclear-power.com ou remplissez le formulaire de traduction en ligne. Nous appr\u00e9cions votre aide, nous mettrons \u00e0 jour la traduction le plus rapidement possible. Merci<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Les interactions du rayonnement b\u00eata (particules b\u00eata) reposent principalement sur deux m\u00e9canismes.\u00a0Une excitation et une ionisation des atomes, et la production de bremsstrahlung.\u00a0Dosim\u00e9trie des rayonnements Description des particules b\u00eata Les particules b\u00eata\u00a0sont des\u00a0\u00e9lectrons ou des positrons \u00e0\u00a0haute \u00e9nergie et \u00e0 grande vitesse\u00a0\u00e9mis par certains\u00a0fragments de fission\u00a0ou par certains noyaux radioactifs primordiaux tels que le potassium-40.\u00a0Les &#8230; <a title=\"Qu&rsquo;est-ce que l&rsquo;interaction du rayonnement b\u00eata avec la mati\u00e8re &#8211; D\u00e9finition\" class=\"read-more\" href=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/fr\/quest-ce-que-linteraction-du-rayonnement-beta-avec-la-matiere-definition\/\" aria-label=\"En savoir plus sur Qu&rsquo;est-ce que l&rsquo;interaction du rayonnement b\u00eata avec la mati\u00e8re &#8211; D\u00e9finition\">Lire la suite<\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":[],"categories":[49],"tags":[],"yoast_head":"<!-- This site is optimized with the Yoast SEO plugin v15.4 - https:\/\/yoast.com\/wordpress\/plugins\/seo\/ -->\n<title>Qu&#039;est-ce que l&#039;interaction du rayonnement b\u00eata avec la mati\u00e8re - D\u00e9finition<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"Les interactions du rayonnement b\u00eata (particules b\u00eata) reposent principalement sur deux m\u00e9canismes. 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