Aurélie 15/06/09
 

 

Ondes, atome, radioactivité, rayons X : QCM d'après DTS IMRT 2009

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Répondre par vrai ou faux. Justifier seulement pour les trois dernières questions ( une seule bonne réponse)

Les ondes électromagnétiques :

A- se propagent dans le vide d'autant plus rapidement que leur fréquence est plus élévée. Faux

B- transportent une énergie d'autant plus grande que leur fréquence est plus élevée. Vrai

L'énergie et la fréquence sont proportionnelles : E = h n.

C- sont des ondes mécaniques. Faux.

Une onde mécanique ne se propage pas dans le vide.

D- ne se propage pas dans le vide. Faux.


Les électrons accélérés dans un tube à rayons X :

A- acquierent une énergie cinétique qui dépend de la tension accélératrice. Vrai

Ec =½mv2 = e U.

B- se déplacent de l'anode vers la cathode. Faux.

C- décrivent un trajet en forme de spirale afin de permettre de réduire l'encombrement d'un tube à rayons X. Faux.

D- provoquent dans le tube un courant électrique dont l'intensité est de l'ordre de plusieurs milliers d'ampères. Faux.



La capture électronique :

Rappel : un noyau atomique capture un électron situé sur une couche électronique de l'atome. Un proton, en absorbant l'électron devient un neutron, et un neutrino est émis. Le nombre de nucléons ne change pas. ( réaction isobarique). Ce processus est semblable à la radioactivité ß+. Capture électronique et radioactivité ß+ sont souvent observés ensemble.

A- peut entrer en compétition avec la radioactivité ß-. Faux.

B- peut entrer en compétition avec la radioactivité ß+. Vrai.

C- peut être associée à une émission gamma provenant du cortège électronique. Faux.

Le noyau fils possède une " vacance électronique" . Des réarangement électroniques conduisent alors à l'émission de photons X, ou éventuellemnt à des électrons Auger.

D- n'est pas une réaction isobarique. Faux.


Lors d'un examen stratigraphique avec le technécium 99 m ( noyau métastable ) on détecte :

A- des électrons. Faux.

B- des positons. Faux.

C- des particules alpha. Faux.

D- des photons. Vrai.

Le photon gamma est assez énergétique pour traverser les tissus vivants,et assez faible pour pouvoir être détectée facilement.


Dire que l'énergie d'un atome est quantifiée signifie que :

A- cette énergie est un multiple de la constante de Plank h. Faux.

B- cette énergie est toujours un nombre entiere. Faux.

C- cette énergie ne peut prendre que des valeurs discrètes. Vrai.

D- cet atome est à l'état fondamental. Faux.


L'effet photoélectrique :

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.

A- se produit entre un photon et un électron. Vrai.

B- se produit entre un photon et un noyau. Faux.

C- donne naissance à un photon diffusé.

D- se produit quelque soit l'énergie du photon incident. Faux.





Pour effectuer une scintigraphie thyroïdienne à l'iode 123, dont le temps de demi-vie radioactive est de 13 heures, on injecte à un patient de l'iode 123, d'activité 7,4 MBq. L'activité de l'iode restant dans l'organisme, 4,0 h après l'injection vaut :

A- 5,4 MBq. Faux ; B- 6,7 MBq. Faux ; C- 6,0 MBq. Vrai ; D- 9,2 MBq. Faux.

Loi de décroissance radioactive : A = A0 exp(-lt).

l = ln2 / t½ =ln2 / 13 = 5,33 10-2 h-1.

A(4) = 7,4 exp( -5,33 10-2*4) = 6,0 MBq.


Une épaisseur de plomb de 0,80 mm divise par 6 l'intensité du flux incident de photons, d'énergie 140 keV. La CDA ( couche de demi aténuation ) vaut :

A-0,13 mm. Faux ; B- 0,40 mm. Faux ; C- 0,27 mm . Faux ; D-0,31 mm . Vrai.

I = I0 exp(-µ x ) ; I0 / 6 = I0 exp(-µ*0,80) ; -0,80 µ = ln (1/6) ; µ =2,24 mm-1.

I0 / 2 = I0 exp(-µ*CDA) ; -CDA µ = ln (0,5) ; CDA = ln2 / µ =ln2 / 2,24 = 0,31 mm.



Soit le diagramme énergétique simplifié d'un atome de lithium :

Un atome de lithium dans un état excité peut émettre :

A- un photon d'énergie 2,19 eV. Faux

L'énergie du photon doit être égale à la différence d'énergie entre deux niveaux de l'atome.

3,54 - 1,51 = 2,03.

B- peut émettre un photon associé à une longueur d'onde l = 2,69 103 nm. Vrai

E = h c / l = 6,63 10-34 * 3,0 108 / ( 2,69 103 * 10-9) = 7,4 10-20 J

7,4 10-20 / 1,6 10-19 =0,46 eV.

Or 2,01-1,55 = 0,46 eV

C- peut absorber un photon d'énergie 0,80 eV. Faux

D- peut émettrer des photons dans le domaine des rayons X. Faux

Les énergies des photons X sont bien plus élevées que quelques eV.






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