effet photoélectronique, effet Compton, effet matérialisation, électron Auger atténuation d'après IMRT

Données : masse d'un proton mP= 1,007 276 u ; masse d'un neutron mN= 1,008 665 u ; masse d'un électron me= 0,000 548 u ; 1 u = 1,66054 10-27 kg = 931,5 MeV c2. e = 1,602 10-19 C c = 3,00 108 m/s ; constante de Plank h= 6,626 10-34 J s. Répondre par vrai ou faux. L'effet photoélectronique est une interaction entre : A- un électron incident et un électron lié de l'atome cible. Faux B- un photon incident et un électron lié de l'atome cible. Vrai Lorsqu'un photon X, assez énergétique, arrive à proximité d'un électron d'une couche profonde, le photon est absorbé et un électron est éjecté. C- un photon incident et un électron libre ou faiblement lié de l'atome cible. Faux Un photon incident X peut provoquer un effet photoélectrique : A- Si son énergie est supérieure à l'énergie de liaison d'un électron K de l'atome cible. Vrai Lorsqu'un photon X, assez énergétique, arrive à proximité d'un électron d'une couche profonde, le photon est absorbé et un électron est éjecté. ce dernier emporte de l'énergie sous forme cinétique. B- Si son énergie est inférieure à l'énergie de liaison d'un électron K de l'atome cible. Faux C- Si son énergie est supérieure à l'énergie de liaison du noyau de l'atome cible. Faux Si le photon est très énergétique, c'est l'effet Compton ou l'effet de matérialisation qui va se produire. La probabilité d'interaction par effet photoélectronique est plus grande si l'énergie du photon incident X est : A- voisine mais légèrement supérieure à l'énergie de liaison d'un électron K ou L de l'atome cible. Vrai. B- égale à la différence des énergies de liaison EK-EL des électrons de l'atome cible. Faux. C- voisine de l'énergie de liaison d'un électron externe de l'atome cible. Faux. Dans une diffusion simple de Thomson-Rayleigh, le photon incident est dévié : A-sans changement de longueur d'onde. Vrai. Le photon incident absorbé est rémis avec la même énergie ( donc la même longueur d'onde ) dans une direction quelconque. B- avec augmentation de sa longueur d'onde. Faux. C- avec diminution de sa longueur d'onde. Faux. Lors de l'effet Compton le photon incident : A-transfère toute son énergie à l'électron projeté si le choc est tangentiel. Faux. Lorsqu'un photon X passe à proximité d'un électron périphérique peu lié à l'atome, l'énergie du photon est en partie transmise à l'électron : ce dernier est arraché de l'atome et s'échappe avec une certaine énergie cinétique. Le reste de l'énergie se retrouve sous la forme d'un photon X de direction différente et d'énergie inférieure. B- transfère toute son énergie à l'électron projeté si le choc est frontal. Faux. C- ne peut pas transférer toute son énergie à l'électron quel que soit le type de choc. Vrai. Lors de l'effet Compton : A- L'électron Compton est toujours projeté vers l'avant et le photon diffusé est toujours projeté vers l'arrière. Faux. L'électron cible est expulsé dans une direction donnée : c'est l'électron Compton. Le photon incident est quant à lui, diffusé dans une direction qui fait un ceratin angle avec la direction de l'électron Compton. Dans le cas d'un choc frontal ce photon est émis vers l'arrière. B- L'électron Compton est toujours projeté vers l'arrière et le photon diffusé est toujours projeté vers l'avant. Faux. C- L'électron Compton est toujours projeté vers l'avant et le photon diffusé peut éventuellement émis vers l'arrière. Vrai. Un électron Auger est : A- un photoélectron expulsé par effet photoélectrique. Faux B- un électron provenant d'un effet de matérialisation. Faux C- un électron expulsé après un réarrangement électronique. Vrai Les électrons Auger sont des électrons émis lors de la désexcitation d'un atome. Lors de l'effet de matérialisation, le photon incident se matérialise en donnant naissance à : A- un électron et un positon qui s'annihilent en formant deux photons diffusés de 0,511 MeV chacun. Vrai B- un électron et un proton qui s'annihilent en formant deux photons diffusés de 0,511 MeV chacun. Faux C-un électron et un positon : le positon se combinent en fin de parcours à un électron du milieu et la réaction d'annihilation produit deux photons diffusés de 511 keV chacun. Faux L'effet de matérialisation se produit : A- Pour des énergies supérieures à celles de l'effet Compton. Vrai B- Pour des énergies inférieures à celles de l'effet photoélectronique. Faux C- Pour des énergies inférieures à 1,022 MeV. Faux Un écran d'épaisseur égale à 4 fois la CDA ( couche de demi-atténuation) : A- laisse passer un photon sur 4. Faux Loi de l'atténuation d'un faisceau monochromatique par un objet de densité uniforme : I = I0 exp (-µL) I0 : flux de rayons X incident ; I :flux de rayons X sortant ; µ : coefficient d'atténuation linéique du milieu ; L : épaisseur du milieu traversé. ½I0 = I0 exp (-m . CDA) ; m . CDA = ln 2. I = I0 exp (-m . 4 .CDA) = I0 exp (- 4 ln 2) = I0exp ( ln 2-4) = 2-4I0= I0 / 16. B- laisse passer un photon sur 16. Vrai  C- absorbe un photon sur 16. Faux Le coefficient d'atténuation linéique d'un matériau dépend : A- de l'énergie du photon incident et de la nature du matériau. Vrai B- uniquement de l'énergie du photon incident. Faux C- uniquement de la nature du matériau. Faux Une épaisseur de 1 cm de plomb est nécessaire pour réduire de 95 % l'intensité d'un faisceau de 0,25 MeV. Le coefficient d'atténuation linéique du plomb vaut : A- 3 cm-1. Vrai I = I0 exp (-µL) Il ne reste que 5 % du faisceau incident : 0,05 I0 = I0 exp(-µ*1) ; 0,05 = exp(-µ) µ = - ln 0,05 = 3 cm-1. B- 0,5 mm-1. Faux C- 5 mm-1. Faux La masse volumique du plomb est 11,3 g cm-3. Le coefficient d'atténuation massique du plomb pour les photons de 1 MeV est 6,84 10-2 cm2 g-1: La CDA du plomb pour ces photons est : A- 9 mm. Vrai coefficient d'atténuation massique : m/r (g-1 cm2) ; m=6,84 10-2 *11,3 = 0,773 cm-1. m . CDA = ln 2 ; CDA = ln2 / 0,773 = 0,9 cm = 9 mm. B- 10 cm. Faux C- 4,2 10-3 cm. Faux

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