Aurélie 14/09/11
 

 

   QCM contrôle des connaissances : DTS IMRT 2011.

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1. On fait pénétrer des électrons de vitesse initiale v0 dans une région où règne un champ électrique E, perpendiculaire à v0.
A. Les électrons auront un mouvement rectiligne uniformément varié. Faux ( le champ électrique et la vitesse n'ont pas la même direction )
B. Les électrons auront un mouvement circulaire uniforme.
Faux ( ce serait vrai avec un champ magnétique uniforme )
C. les électrons auront un mouvement parabolique. Vrai.


2. On fait pénétrer des électrons de vitesse initiale v0 dans une région où règne un champ magnétique uniforme, perpendiculaire à v0.
A. Les électrons auront un mouvement rectiligne uniforme. Faux
B. Les électrons auront un mouvement rectiligne uniformément varié. Faux
C.
Les électrons auront un mouvement circulaire uniforme. Vrai.



3. On envoieun faisceau homocinétique de neutrons dans un champ magnétique.
A. Les neutrons auront une trajectoire rectiligne.
Vrai. ( les neutrons ne possédant pas de charge électrique ne sont pas soumis à la force magnétique ; si on peut négliger leur poids, le principe d'inertie conduit à un mouvement rectiligne uniforme )
B.
Les neutrons auront une trajectoire circulaire avec un rayon constant. Faux.
C. Les neutrons auront une trajectoire circulaire avec un rayon qui diminue. Faux.

4. La tension électrique U qui est imposée entre l'anode et la cathode d'un tube à rayon X est de 40 kV. Les électrons sont produits avec une vitesse initiale négligeable.
A. La vitesse des électrons au niveau de l'anode est voisine de 1,2 108 m/s.
Vrai.
B. Un proton soumis à la même tension aurait une vitesse supérieure à 1,2 108 m/s. Faux.
C. La variation d'énergie cinétique de chaque électron est de 6,4 10-15 J.
Vrai.
Les particules chargées sont soumises à une force électrique  ( le poids est négligeable devant cette force ) Le théorème de l'énergie cinétique conduit à : ½mv2 -0 = eU.
v =(2eU/m)½ =
(2*1,6 10-19*4 104/9 10-31)½ =1,2 108 m/s.
La masse d'un proton est environ 2000 fois supérieure à celle d'un électron et les protons de charge positive ne seront pas accélérés, donc B est faux.
DEc = e U =
1,6 10-19*4 104= 6,4 10-15 J.

5. Le fond continu du spectre de rayons X a pour origine :
A. l'effet photoélectrique.
Faux.
B. l'effet de feinage exercé par les noyaux des atomes cible sur les électrons incidents. Vrai.
C. La réorganisation électronique. Faux.
Le freinage des rayons X par les atomes de la cible est la cause du spectre continu des photons X.






6. L'énergie rayonnée par un tube à rayons X :
A. Dépend de la nature de l'anode. Vrai.
B. est proportionnelle à la tension imposée. Faux.
C. dépend uniquement de la tension imposée. Faux.
Le flux énergétique ( ou puissance ) rayonné par le tube à rayons X fonctionnant sous une tension U traversé par un courant d'intensité I et dont l'anode a pour numéro atomique Z est j = k Z I U2.

7. A propos de l'effet de matérialisation :
A. L'énergie du photon incident est voisine de l'énergie de masse de l'électron. Faux.
B. L'énergie du photon incident est supérieure ou égale à 1,022 MeV. Faux.
C. L'une des particules créée s'annihile avec un électron du milieu. Vrai.

Le photon ( d'énergie supérieure à 1,02 MeV) disparaît : il donne naissance à un électron et à son anti-particule, le positon.
Energie de masse de l'électron mc2 = 9,1 10-31 *9 1016 / 1,6 10-13 =0,51 MeV.







8. Le coefficient linéique d'atténuation d'un rayonnement X est de 0,43 cm-1 dans le béton.
A. la couche de demi-atténuation ( CDA) du béton pour ce rayonnement est de 16 mm.
Vrai.
B. Une épaisseur de béton égale à 4 CDA transmet 25 % du flux de ce rayonnement X. Faux.
C. La CDA ne dépend pas de l'énergie des photons incidents. 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.
CDA =ln2 / µ = ln2 / 0,43 =1,6 cm = 16 mm.
L'atténuation dépend de la densité du milieu, de nature des atomes des tissus et de l'énergie du faisceau de rayons X.
I = I0 exp (-4µCDA) =I0 exp(-4*0,43*1,6) =6,4 10-2 I0.

9.Le temps de demi-vie ou période radioactive, notée t½, du thallium 201 est de 3,0 jours. Si la quantité de thallium injectée à un patient a une activité A = 40 MBq, le nombre de noyaux de thallium 201 injectés est :
A . 1,5 1015 ; B.
1,5 1013 Vrai ; C. 1,7 108.
A = l N avec l = ln 2 / t
½ et t½= 3,0 *24*3600 =2,592 105 s ; l =ln2 / 2,592 105=2,674 10-6 s-1.
N =A / l =4,0 107 / 2,674 10-6 ~1,5 1013.



10. On considère le diagramme de répartition des nucléides avec le nombre de neutrons en ordonnée et le nombre de protons en abscisse.
A. Des nucléides isotopes sont situéés sur une ligne verticale. Vrai. ( isotope : même nombre de protons, mais des nombres de neutrons différents )
B. Des nucléides de même nombre de masse sont situés sur une ligne horizontale. Faux. ( sur une horizontale se trouvent les nucléides ayant le même nombre de neutrons ; nombre de masse  = nombre de protons + nombre de neutrons )
C. Tous les nucléides situés au dessus de la bissectrice N=Z sont émetteur ß-.
Faux.

zone bleue : les noyaux donnent lieu à une radioactivité de type b -. ( noyaux qui présentent un excès de neutrons par rapport aux noyaux stables de même nombre de masse A).
Il existe plusieurs mécanismes de désintégration pour les noyaux lourds : α, β et fission spontanée, donc C est faux.




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