Tutorat 1 QCM 23

[luciférase]

Coucou c'est encore moi

Est ce que ce serait possible d'avoir un peu plus de détails pour la résolution des items C (je comprends pas comment on sait que l'énergie du neutrino émis = 745,2 keV) et D svp


Merci !

[cam'cam]

Moi c'est la correction du B que je ne comprends pas..

[Ju']

Salut !
Je vais vous faire une correction détaillée de tout le QCM du coup tant qu'a faire

A) Le spectre électromagnétique global de ces réactions présente une composante continue.
FAUX -> Il n'y a que dans le cas de désintégration β que l'on peut observer un spectre continu, et ici pas de β

B) Le spectre électromagnétique global de ces réactions présente une raie à 159keV.
VRAI -> Dans l'énoncé, on a une chaîne de transformations qui comprends une capture électronique suivie d'une désexcitation gamma, on nous dit que le photon gamma émis à une énergie de 159keV, ce photon sera "expulsé" par le noyau pour revenir à son état fondamental, il sera donc détecté, et on obtiendra sur notre spectre électromagnétique une raie correspondant à cette énergie de 159keV

C) Le spectre électromagnétique global de ces réactions présente une raie à 745,2 keV
FAUX -> Lors de la première réaction de capture électronique, on passe de l'Iode (A=123,Z=53) au Tellure métastable (A=123,Z=52), lorsqu'on calcule le défaut de masse, on a
122,9056 - 122,9046= 0,001
et l'énergie libérée par la réaction correspond à ce défaut de masse *931,5 - l'énergie de liaison de l'électron, soit 931,5keV - 33eV = 898,5
Cette énergie est entièrement récupéré par le neutron puisqu'on néglige l'énergie de recul du noyau fils devant sa masse importante.
Le neutrino a donc une énergie de 898,5 keV, mais il n'est pas détectable ! Donc cela n'est pas visible sur le spectre.
Par contre là soit j'ai fais une erreur de calcul soit c'est un petit erratum parce que normalement on aurait du tomber sur le même résultat que proposé dans l'item

D)Le spectre électromagnétique global de ces réactions présente une raie à 28keV
VRAI -> Lors de la CE, on a arraché un électron de la couche profonde K, l'atome fils doit donc retourner à son état fondamental puisque la couche K possède pour l'instant une case vacante. Pour ce faire, on va avoir un atome de la couche L qui va venir combler cette case vacante, il va donc émettre un photon de fluorescence d'énergie EK- EL=32-4=28 keV. Et ce photon sera détecté d'où une raie à 28keV.

C'est mieux ?

[Meulin]

Salut! Bon désolé de ne pas avoir répondu hier, j'étais en train de rédiger le post à pasteur quand j'ai perdu la connection internet et ça a tout effacé donc je me suis dit que j'y répondrai ce matin... Ju' m'a devancé une fois de plus

Pour les items A, B et D je ne reprend pas ses explications car elle a tout dit, sauf si vous ne comprenez toujours pas dites-le-moi

Pour l'item C en fait c'est un calcul un peu plus compliqué qu'il faut faire et Ju' tu t'es trompée aussi. Je vais vous le détailler :
Dans l'énoncé je vous donne la masse du père I et la masse du fils Te, mais pas celle de l'intermédiaire excité Te*. Vous devez donc faire bien attention quand vous avez plusieurs réactions qui s'enchaînent aux masses qui sont données dans l'énoncé, repérez bien quels atomes sont donnés
Donc pour calculer l'énergie du neutrino émis pendant la CE il nous faut la masse de l'I et la masse du Te*!! Or dans l'énoncé on nous donne celle du Te stable final. Donc pour trouver la masse du Te* on va devoir faire un premier calcul, en utilisant la transformation gamma : on connaît la masse du fils stable Te et l'énergie du gamma émis qui correspond à l'énergie disponible de la réaction (car c'est le gamma qui emporte toute l'énergie) donc on peut trouver la masse de l'intermédiaire Te*

On fait Ed (MeV) = 931,5 x (MTe* - MTe) Attention l'énergie du gamma est en keV donc il faut la convertir!
0,159 MeV = 931,5 x (MTe* - 122,9046)
0,159/931,5 = MTe* - 122,9046
MTe* = 0,159/931,5 + 122,9046 = 122,9048 u ! (on fait divisé par 1000 et pas par 931,5 vu qu'on n'a pas de calculatrice, et on trouve le même résultat).
Donc on a notre MTe* qui vaut 122,9048 u. Et si on veut vérifier si c'est cohérent, elle est bien supérieure à MTe ce qui est logique puisque c'est son père.

Enfin maintenant on peut calculer l'énergie du neutrino émis pendant la CE :
ΔM = MI - MTe* = 122,9056 - 122,9048 = 0,0008 u --> E=931,5 x 0,0008 = 0,7452 MeV = 745,2 keV, énergie entièrement emportée par le neutrino. Mais ce neutrino n'étant pas détectable, il n'apparaît pas sur le spectre donc pas de raie à 745,2 keV.

Voilaaaaa Bon j'avoue que l'item C était assez difficile donc je vous mettrai un autre raisonnement identique mais plutôt en DM je pense Pour le reste c'est vraiment un QCM type concours donc maîtrisez bien toutes les notions.
J'espère que ça va mieux, n'hésitez pas si vous avez encore des questions sur la résolution de l'item, gros bisous

[Ju']

Ah ouiii ! Merci beaucoup j'avais pas fait attention au Te*
C'est bon pour moi !

[luciférase]

C'est tout bon merci !