UE9 Interactions

Nature des rayons X

• A. Les rayons X sont des rayonnements électromagnétiques

• B. Les rayons X de haute fréquence sont de courte longeure d'onde

• C. Les rayons X ont une charge

• D. Les photons ont une double nature ondulatoire et corpusculaire

• E. L'énergie d'un photon vaut E= h*(c/λ)

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Formation des rayons X

• Les rayons X sont formés à partir de protons accélérés

• On peut produire des rayons X de façon

  artificielle à des fins thérapeutiques.

• C’est par l’interaction entre les électrons accélérés et la matière que les rayons X sont formés.

• Il se produit un échange de matière entre les rayonnements et les atomes du milieu

• Aucune des propositions

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Interaction avec les électrons

• L'électron incident peut ioniser un électron du cortège et former des rayons X

• L'électron incident peut exciter un électron du cortège et former des rayons X

• Le réarrangement du cortège électronique conduit à l'émisson de RΥ

• Les rayons émis suivront un spectre continu d'énergie

• L’émission par interaction avec le

  cortège électronique est isotrope

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Interaction avec les noyaux

• Les électrons peuvent interagir avec les noyaux de la matière cible sur laquelle ils sont accélérés

• L’électron accéléré passe à proximité du noyau de la

  cible et est freiné et dévié, attiré vers le noyau

• Ce freinage

  provoque un gain d’énergie de l’électron, qui va être émise sous

  la forme d’un rayon X

• L’énergie des photons émis sera toujours supérieure à 1,25 keV

• On parle de rayonnement de

  Bremsstrahlung

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Production des RX : Tube de Coolidge

• Le tube de Coolidge est un moyen de production de RX

• A l'intérieur du tube, les électrons sont induits par effet thermoélectrique

• Les rayons X produits sont non isotropes

• La haute tension accélératrice augmente le nombre de rayons produits

• Le circuit de chauffage du filament n'a pas d'influence sur les rayons émis

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Production des RX : Accélérateur linéaire

• Les électrons sont accélérés par une série d’électrodes portées à des potentiels décroissants.

• Il permet de produire des rayons X de forte énergie

• Les électrodes sont soumises à une tension continue

• Les rayons X ou photons sont émis par paquets

• Il a un intérêt en radiodiagnostic

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Effet photo-électrique

• L’effet photoélectrique correspond à un photon qui est

  totalement absorbé par un électron du milieu traversé.

• L'énergie peut être libérée par effet Auger

• La vacance est créée dans une couche interne

• La vacance est créée dans un couche externe

• Il s'agit d'une réaction en cascade

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Effet Compton

• L’effet Compton ressemble à l’effet photo-électrique, sauf qu’au lieu de céder toute son énergie à

  l’électron, le rayon X en cède seulement une partie.

• Il cède donc une partie de son énergie à un électron d’une couche souvent interne

• L’électron ayant reçu une partie de l’énergie

  est appelé électron Compton et est éjecté du cortège électronique

• L’énergie du photon incident est

  répartie entre l’électron Compton et le photon diffusé

• Les photons diffusés sont toujours orientés

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Matérialisation

• Il s'agit de la transformation d'un photon incident en un électron et un proton

• Elle n'est possible que si : E > 10 MeV

• Le proton s'annihile lorsqu'il rencontre l'électron d'un autre atome

• L'annihilation conduit en l'émission de 2 rayons Υ

• Les rayons Υ ont chacun une énergie de 511 KeV

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Types d'interactions électrons - matière

• La réaction photonucléaire est d'usage à l'hopital

• Les photons produits par effet Compton peuvent générer du flou dans l'image

• Les photons produits par effet photo-électrique peuvent générer du flou dans l'image

• La matérialisation se produit sans énergie seuil

• L'effet Thompson Rayleigh à un intérêt en imagerie médicale

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