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Exercices d'Entranement Corrigs en Amphithtre PAES - UE3 Biophysique 2010 -2011

Pr Jrme ClercBiophysique PAES 2010

Exercice 1 (ED2007_IPM04)Un rayonnement X est constitu de deux types de photons de fluence nergtique 1 et 2. Pour le cuivre, les C.D.A. sont x1 = 0,6 mm, x2 = 0,4 mm. On dispose d'un cran en cuivre de 2,4 mm d'paisseur. Le rapport des fluences avant l'cran est: 1 /2 = 0,25. 1. On veut calculer le rapport des fluences, '1 / '2, aprs traverse de l'cran. Parmi les valeurs suivantes, laquelle vous semble juste ?: A : 0.25 B : 0.50 C : 0.75 D:1 E : aucune des valeurs prcdentesBiophysique PAES 2010

Exercice 1_QS1

CDA = couche de demi attnuation N(x) = 2 (x/CDA) (x) proportionnel N(x) pour n CDA, lattnuation est de 2-n Lpaisseur de 2.4 mm Transmission est donc : 1(x) = 1(x) . transmission (1) = 4 CDA (x1=0.6 mm) 1/16 (1) = 6 CDA (x2=0.4 mm) 1/64 (2)

1 / 2 = 1 / 2 x [1/16 / 1/64] = 0.25 . [64 / 16] = 1

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Exercice 1_QS1

2. Parmi les valeurs suivantes concernant la fraction transmise de la fluence totale, laquelle vous semble juste ?: A : 2.5% B : 5% C : 10% D : 20% E : aucune des valeurs prcdentes. Fluence totale = 1 + 2 Transmission de la fluence Totale : 1 + 2 NB : On mesure ce qui est transmis (T + A = 1) Fraction transmise de la fluence totale : 1 + 2 / 1 + 2 et : 1 = 2 avec 1 = 0.25 2 ( 1 + 2 ) = 5 1)

AN : 2 . 1 / 5 1 = 2 / (5 .16) = 2 /80 = 1 / 40 = 0.025= 2.5 %Biophysique PAES 2010Exercice 1_QS2

Exercice 2 (ED 2007- IPM 09)Des lectrons sont mis lors de la dsintgration de l'iode 131 en xnon. Le dfaut de masse atomique de la raction est M = 1,05.10-3 u . Un photon d'nergie 0,364 MeV est mis en cascade avec l'lectron. 1. Parmi les valeurs suivantes concernant l'nergie cintique maximale des lectrons mis, laquelle vous semble juste ?: A : environ 610 keV B : environ 970 keV C : environ 511 keV D : environ 1,2 MeV E : aucune des rponses prcdentes

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Exercice 2_QS1

Des lectrons [ transition bta -] sont mis lors de la dsintgration de l'iode 131 en xnon. Le dfaut de masse atomique de la raction est M = 1,05.10-3 u . Un photon d'nergie 0,364 MeV est mis en cascade avec l'lectron [dsexcitation].

Q - = (MX - MY) c

M . c

Bilan nergtique : M . c = 931 (MeV) x 1.05 10-3 ~ 977 keV lnergie maximale de la - = 977 364 = 613 keV ~ 610 keVBiophysique PAES 2010

Exercice 2_QS1

2. Pour l'nergie des photons mis, le coefficient d'attnuation massique de l'eau est / = 0,011 m2 kg-1. On donne ln2 = 0.69 et 1/11 ~ 0.09. On veut calculer la C.D.A. de l'eau pour ce rayonnement. Parmi les valeurs suivantes, laquelle vous semble juste ?: A : environ 1 mm B : environ 6 mm C : environ 1 cm D : environ 6 cm E : aucune des rponses prcdentes

CDA = ln 2 / ? = ( / ) . = 0.011 (m kg-1) . 1000 (kg m-3) = 11 m-1 .

CDA = 0.69 / 11 = 6.2 cm ~ 6 cmBiophysique PAES 2010Exercice 2_QS2

Exercice 3 (ED 2007 RADOS 04)Le potassium naturel contenu dans l'organisme est un mlange d'isotopes stables (39K et 41K) et d'un isotope radioactif le 40K de priode physique gale 1,3 109 ans et d'abondance isotopique 0,012%. On peut considrer, compte tenu de la priode du 40K, que l'activit corporelle due ce radiolment reste constante et voisine de 5 kBq pour un adulte de 70 kg. Le 40K se dsintgre par deux voies diffrentes : -mission - (90% des dsintgrations) d'nergie moyenne 0,45 MeV. -mission par capture (10% des dsintgrations) suivie d'une mission d'nergie 1,46 MeV. La fraction de l'nergie absorbe dans l'organisme est de 0,13 pour des photons d'nergie 1,46 MeV et de 0,50 pour des photons d'nergie 0,511 MeV. Le facteur de qualit des , + et est WR = 1. On donne pour les AN : 0.13 x 1.46 = 0.19 3,65 * 2,4 * 3,6 ~ 31 1.5 * 0.42 * 1.6 ~ 1

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Exercice 3_QS1

40K (1.3 10^9 ans) (0.10)

(0.90)

(1.46 MeV) QS : Parmi les valeurs suivantes concernant l'quivalent de dose annuel du cette radioexposition, laquelle vous semble juste ?:

A. Calcul de la dose = Energie dpose / Masse Cible nergie pour 1 dsintgration (MeV) = 0.9 X 0.45 [-] + 0.10 x 1.46 x 0.13 [ suivant la ] AN : 0.405 + 0.19 * 0.1 = 0.424 MeV / d Nombre de dsintgration sur un an = 5 10^3 * 365 * 24 * 3600 AN : 5 * 3.65 * 2.4 * 3.6 ^[3 + 2 +1 +3] = 5 * 31 ^[9] ~ 5 * 31 ^9 = 155 ^9 AN : 1.55 1011Biophysique PAES 2010Exercice 3_QS1

QS : Parmi les valeurs suivantes concernant l'quivalent de dose annuel du cette radioexposition, laquelle vous semble juste ?:

Calcul de la dose = Energie dpose [J] / Masse Cible [kg] nergie pour 1 dsintgration = 0.424 MeV / d Nombre de dsintgration sur un an = 1.5 1011 Energie sur un an = 1.5 1011 x 0.424 x 106 x 1.6 10-19 AN : 1.5 x 0.42 x 1.6 ^[11+6-19] ~ 1. 10-2 J / an

Dose / an = 1 10-2 / 70 ~ 1 / 7 10-3 ~ 0.14 10-3 Gy / anDose quivalente, H = DA x WR AN = 0.140 (mGy) x 1 = 0.140 mSvA : environ 1 mSv (0.8 1 mSv) B : environ 5 mSv (4.5 5.5 mSv) C : environ 500 mSv (450 550 mSv) D : environ 5 mSv. (4.8 5.2 mSv) E : aucune des rponses prcdentes. Biophysique PAES 2010Exercice 3_QS1

Exercice 4 (ED 2007 - RADOS 02)Un radiolment de priode physique 2 jours met des rayonnements alpha d'nergie E = 4,0 MeV qui ont un parcours maximal dans les milieux biologiques de 45 microns. On supposera que la concentration radioactive est homogne dans tout l'organe et que la radioactivit ne disparat que par suite de la dcroissance physique. On donne par ailleurs le tableau suivant :T.LE. moyen de la radiation (en keV par micron) infrieur 3,5 de 3,5 7 de 7 23 de 23 53 de 53 175 Facteur de pondration radiologique (WR) 1 2 4 8 16

Particules lourdes TLE = T0 / R

On se propose de calculer l'nergie dpose au cours du temps dans un organe de masse : 1075 g, aprs fixation instantane dans l'organe d'une activit initiale de 15 MBq. On donne : 24 * 36 / ln2 = 1252.

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Exercice 4_QS1

T.LE. moyen de la radiation (en keV par micron) infrieur 3,5 de 3,5 7 de 7 23 de 23 53 de 53 175

Facteur de pondration radiologique (WR) 1 2 4 8 16

Particules lourdes : TLE = T0 / R AN = 4000 / 45 ~ 100 keV / WR = 16

On se propose de calculer l'nergie dpose au cours du temps dans un organe de masse : 1075 g, aprs fixation instantane dans l'organe d'une activit initiale de 15 MBq.

nergie dpose = N(dsintgrations dans lorgane) x E / dsintgration A(0) = . N N = A(0) / = A(0) . T / ln 2 AN : N = 15 106 . 2 . 24 . 3600 / ln 2 = 1.5 * 2 * 24 *36 ^ [1+6+2] / ln2 AN : N = 3*1252 ^[9] = 3756 1010 = 3.8 1012 Noyaux nergie dpose = N x E/d AN : 3.8 1012 x 4 = 15.2 1012 MeV = 15.2 10^6 x 10^12 x 1.6 10^-19 AN : E = 15.2 x 1.6 ^ [6+12-19] ~ 24.3 10-1 ~ 2.4 J

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Exercice 4_QS1

T.LE. moyen de la radiation (en keV par micron) infrieur 3,5 de 3,5 7 de 7 23 de 23 53 de 53 175

Facteur de pondration radiologique (WR) 1 2 4 8 16

Particules lourdes : TLE = T0 / R AN = 4000 / 45 ~ 100 keV / WR = 16

On se propose de calculer l'nergie dpose au cours du temps dans un organe de masse : 1075 g, aprs fixation instantane dans l'organe d'une activit initiale de 15 MBq.

nergie dpose ~ 2.4 JQS2 : On veut estimer la dose quivalente dpose dans cet organe pour une priode d'observation de plusieurs mois.

Dose quivalente H = DA x WR = [2.4 / 1.075] x 16 AN : H ~ 2.4 x 16 = 38.4 SvA : environ 60 mGy B : environ 5 Sv C : environ 38 Sv D : environ 80 Gy E : aucune des valeurs prcdentes. Biophysique PAES 2010Exercice 4_QS2

Exercice 5 (QCM18 - concours 2006)On dsire protger une salle dattente publique (dont les murs sont en bton de 10 cm dpaisseur), de rayonnements photoniques mononergtiques dnergie E0 et dont la source est situe dans une pice voisine contigu. On dcide de recouvrir les murs de la salle dattente par une plaque de plomb. Soient CDA bton et CDA plomb les couches de demi-attnuation respectives du plomb et du bton. Pour lnergie E0, on donne CDA bton = 10 CDA plomb et CDA bton = 10 cm.Parmi les propositions suivantes, la (ou lesquelles) est (sont) vraie(s): A on arrtera plus de photons incidents si lon place la plaque de plomb sur la face extrieure du mur de la salle dattente (donc en premier par rapport aux photons incidents), plutt que sur la face intrieure du mur (donc bton en premier par rapport aux photons incidents), B le plomb est plac sur la face extrieure du mur. Pour que le mur arrte au moins 75 % des photons, il faudra que lpaisseur minimale de la plaque de plomb soit de 1 mm, C le plomb est plac sur la face extrieure du mur. Pour que le mur arrte au moins 75 % des photons, il faudra que lpaisseur minimale de la plaque de plomb soit de 1 cm, D le plomb est plac sur la face extrieure du mur. Pour que le mur arrte au moins 75 % des photons, il faudra que lpaisseur minimale de la plaque de plomb soit de 10 cm, E aucune des propositions prcdentes nest exacte.

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Exercice 4_QS2

Exercice 5 (QCM18 - concours 2006)On dsire protger une salle dattente publique (dont les murs sont en bton de 10 cm dpaisseur), de rayonnements photoniques mononergtiques dnergie E0 et dont la source est situe dans une pice voisine contigu. On dcide de recouvrir les murs de la salle dattente par une plaque de plomb. Soient CDA bton et CDA plomb les couches de demi-attnuation respectives du plomb et du bton. Pour lnergie E0, on donne CDA bton = 10 CDA plomb et CDA bton = 10 cm.Parmi les propositions suivantes, la (ou lesquelles) est (sont) vraie(s): A on arrtera plus de photons incidents si lon place la plaque de plomb sur la face extrieure du mur de la salle dattente (donc en premier par rapport aux photons incidents), plutt que sur la face intrieure du mur (donc bton en premier par rapport aux photons incidents),

e -bt . Xbt x e-Pb. xPbBton Plomb

=

e -Pb. xPb e -Pb. xPbPlomb Bton

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Exercice 4_QS2

Exercice 5 (QCM18 - concours 2006)Pour lnergie E0, on donne CDA bton = 10 CDA plomb et CDA bton = 10 cm.

- le plomb est plac sur la face extrieure du mur. Pour que le mur arrte au moins 75 % des photons, il faudra quelpaisseur minimale de la plaque de plomb soit de .

Arrt de 75% des photons 0.25 de transmis : T = N / N0 = 1 / 4 T=2 {[Xpb / CDAPb] + Xbt / CDAbt.]}

= 2 - {[XPb / 1] + 10 / 10} = 2 - [XPb + 1 ]

AN = 1/4 = 2 - [XPb + 1 ] - 2 ln2 = - (XPb + 1) ln2 XPb = 2 1 = 1 cmA on arrtera plus de photons incidents si lon place la plaque de plomb sur la face extrieure du mur de la salle dattente (donc en premier par rapport aux photons incidents), plutt que sur la face intrieure du mur (donc bton en premier par rapport aux photons incidents), B le plomb est plac sur la face extrieure du mur. Pour que le mur arrte au moins 75 % des photons, il faudra que lpaisseur minimale de la plaque de plomb soit de 1 mm, C le plomb est plac sur la face extrieure du mur. Pour que le mur arrte au moins 75 % des photons, il faudra que lpaisseur minimale de la plaque de plomb soit de 1 cm, D le plomb est plac sur la face extrieure du mur. Pour que le mur arrte au moins 75 % des photons, il faudra que lpaisseur minimale de la plaque de plomb soit de 10 cm, E aucune des propositions prcdentes nest exacte.

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Exercice 5_QS1

Exercice 6 (QCM 20 - concours 2007)On observe un chantillon biologique assimilable de l'eau et contenant une molcule radiomarque. On constate que la parcours des particules mises est d'environ 40 m et que la densit d'ionisations augmente brutalement en fin de parcours. L'analyse spectromtrique de cette substance radioactive montre que les particules sont toutes mises avec une nergie voisine de 6 MeV. Parmi les propositions suivantes la (ou lesquelles) est (sont) vraie(s): A il s'agit d'une mission + suivie d'un phnomne d'annihilation, B il s'agit d'une capture lectronique avec mission de neutrinos de 6 MeV, C il s'agit d'une transition alpha d'nergie Q suprieure 6 MeV, D il s'agit d'une transition - suivie d'une dsexcitation nuclaire par conversion interne d'lectrons de 6 MeV, E le transfert linique d'nergie est d'environ 150 keV / m.

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Exercice 6_QS1

Exercice 6 (QCM 20 - concours 2007)On observe un chantillon biologique assimilable de l'eau et contenant une molcule radiomarque. On constate que la parcours des particules mises est d'environ 40 m (parcours typique des dans leau; en cours 6 MeV environ 45 m) et que la densit d'ionisations augmente brutalement en fin de parcours = phnomne de Bragg L'analyse spectromtrique de cette substance radioactive montre que les particules sont toutes mises avec une nergie voisine de 6 MeV = spectre de raies Parmi les propositions suivantes la (ou lesquelles) est (sont) vraie(s): A il s'agit d'une mission + suivie d'un phnomne d'annihilation Non, spectre continu B il s'agit d'une capture lectronique avec mission de neutrinos de 6 MeV, Non, neutrino le parcours des neutrinos est quasi infini (charge nulle) ; les neutrinos ne suivent pas le phnomne de Bragg (p. lourdes charges) C il s'agit d'une transition alpha d'nergie Q suprieure 6 MeV, OUI, p charge lourde et on a bien Q > T (x par M + MR / MR > 1) D il s'agit d'une transition - suivie d'une dsexcitation nuclaire par conversion interne d'lectrons de 6 MeV, Non, le spectre est continu et le parcours >> 40 m. E le transfert linique d'nergie est d'environ 150 keV / m. OUI, 6000 / 40 = 150 keV / m. Biophysique PAES 2010Exercice 6_QS1

Exercice 7 (QCM 25 - Concours 2007)On considre une source radioactive + suppose ponctuelle, d'activit A0 t = 0, mettant des photons de dsexcitation d'nergie E, ayant une priode T = 5 ans et place dans un container dont la paroi est constitue dun matriau dont la couche de demi-attnuation vaut 4 mm pour l'nergie considre E. Parmi les propositions suivantes, la (ou lesquelles) est (sont) vraie(s): A l'activit vaut environ A0 / 500, 50 ans plus tard, B l'nergie des photons transmis a t divis par 4 si la source est place dans un container d'paisseur 8 mm, C le flux de photons transmis a t divis par 4 si la source est compt 5 ans plus tard alors qu'elle est place dans un container d'paisseur 4 mm, D t = 0 , un container d'paisseur 40 mm attnue 100 % des photons de la source, E aucune des propositions prcdentes nest exacte.

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Exercice 7_QS1

Exercice 7 (QCM 25 - Concours 2007)On considre une source radioactive + suppose ponctuelle, d'activit A0 t = 0, mettant des photons de dsexcitation d'nergie E, ayant une priode T = 5 ans et place dans un container dont la paroi est constitue dun matriau dont la couche de demi-attnuation vaut 4 mm pour l'nergie considre E. Parmi les propositions suivantes, la (ou lesquelles) est (sont) vraie(s): A l'activit vaut environ A0 / 500, 50 ans plus tard, 50 ans = 10 priodes soit une chute dactivit de 2 -10 ~ 1000 Faux B l'nergie des photons transmis a t divis par 4 si la source est place dans un container d'paisseur 8 mm, Non, lnergie des photons transmis est la mme. Cest le nombre de photons (ou le flux) qui chute dun facteur 4 (2 CDA dans ce cas)

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Exercice 7_QS1

Exercice 7 (QCM 25 - Concours 2007)On considre une source radioactive + suppose ponctuelle, d'activit A0 t = 0, mettant des photons de dsexcitation d'nergie E, ayant une priode T = 5 ans et place dans un container dont la paroi est constitue dun matriau dont la couche de demi-attnuation vaut 4 mm pour l'nergie considre E. Parmi les propositions suivantes, la (ou lesquelles) est (sont) vraie(s):

C le flux de photons transmis a t divis par 4 si la source est compte 5 ans plus tard alors qu'elle est place dans un container d'paisseur 4 mm, OUI : 5 ans = une priode, lactivit a chut par 2 (A0 /2) le container de 4 mm = 1 CDA, attnue de 50% le faisceau le flux rsiduel est divis par 2 x 2 = 4 ! D t = 0 , un container d'paisseur 40 mm attnue 100 % des photons de la source, NON; lattnuation est un phnomne continu. A 40 mm soit 10 CDA, le faisceau nest plus transmis que de 2-10 = 1/1000 (A = 99.99 % mais pas 100%) E aucune des propositions prcdentes nest exacte.Non, ronronron.Biophysique PAES 2010Exercice 7_QS1

Exercice 8 (QCM 9 - concours 2008)Le Radium 226 (Z = 88) donne par une succession de transitions alpha et - un nuclide stable, 226 206 le Plomb 206 (Z = 82). 88 Ra 82 Pb Certains des noyaux fils issus de ces transitions sont dans un tat excit. Parmi les propositions suivantes, laquelle (ou lesquelles) est (sont) vraie(s)? A la succession de transitions est compose de 4 missions et 6 missions -, B la succession de transitions est compose de 6 missions et 6 missions -, C la succession de transitions est compose de 5 missions et 4 missions -,

Alpha = - 4 nuclons et 2 protons & bta - = + 1 Proton (A stable car -1 N) A chute de 226 206, soit 20 nuclons & Z chute de 88 82, soit 6 protons 4 et 6 - 16 nuclons 6 et 6 - - 24 nuclons 5 et 4 - - 20 nuclons dont 10 protons, mais 4 - redonnent 4 protons finalement : - 20 nuclons et - 6 protons

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Exercice 8_QS1

Exercice 8 (QCM 9 - concours 2008)Le Radium 226 (Z = 88) donne par une succession de transitions alpha et - un nuclide stable, le Plomb 206 (Z = 82). Certains des noyaux fils issus de ces transitions sont dans un tat excit. Parmi les propositions suivantes, laquelle (ou lesquelles) est (sont) vraie(s)? D le spectre photonique observ lors de la succession de transitions est exclusivement un spectre de raies, si lon exclut les ventuels rayonnements de freinage secondaires aux interactions des -, Oui : rayonnements de dsexcitation et X les particules - en mouvement pourraient crer du freinage mais cest exclus dans lnonc (nergies modres) les particules alpha nont presque pas dE. cintique. E le spectre particulaire de la succession de transitions est exclusivement un spectre de raies. Non, les spectres bta sont continus

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Exercice 8_QS21

Exercice 9 (ED 2008 - DOS1)Un photon de 2,75 MeV interagit par effet Compton avec le milieu d'une cible au point A. L'lectron Compton e1 est mis en mouvement avec une nergie cintique de 1,1 MeV. Il met par freinage au point B un photon de 0,6 MeV, qui quitte la cible sans interaction, avant de s'arrter en C. Le photon diffus Compton en A subit nouveau une interaction Compton en D, produisant un lectron e2 de 1 MeV d'nergie cintique qui perd 0,4 MeV avant de quitter la cible. Le photon diffus en D sort de la cible sans interaction.

Sachant que la masse de la cible est 20 kg, quelles valeurs de KERMA (K) ou de dose absorbe (D) dans la cible vous semblent exactes ?

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Exercice 9_QS1

Exercice 9 (ED 2008 - DOS1)e1 : freinage en B 1.1 1.65 0.5 0.65 0.4 0.6 M = 20 kg KERMA = {nergies cintiques transfres aux e par les photons, dans la cible} / M AN : Etr(A) = 1.1 MeV + Etr(D) = 1 MeV = 2.1 MeV K = 2.1 * 106 * 1.6 10-19 / 20 = 2.1 * 0.8 ^ [6-19-1 ] = 1.68 10-14 Gy NB : pas de Kerma en B ! Le KERMA ne concerne pas les rayonnements de freinage

Biophysique PAES 2010

Exercice 9_QS1

Exercice 9 (ED 2008 - DOS1)

e1 : freinage en B 1.1 1.65 0.5 0.65 0.4 0.6 M = 20 kg Dose Absorbe = {nergies transfres par les e le long des trajectoires, dans la cible} / M AN : dpt entre B et C : 1.1 0.6 = 0.5 MeV dpt aprs D, dans le milieu : 0.4 MeV 0.9 MeV D = 0.9 * 106 * 1.6 10-19 / 20 = 0.9 * 0.8 ^[6-19-1] = 0.72 10-14 GyBiophysique PAES 2010Exercice 9_QS1

Exercice 9 (ED 2008 - DOS1)

e1 : freinage en B 1.1 1.65 0.5 0.65 0.4ABCDEK = 1,68 10-14 J kg-1 K = 2,33 Gy D = 0,72 10-14 Gy D=K D = 2,68 nGy

M = 20 g

0.6

Dose Absorbe = Bilan nergtique {Entre Sortie} / M AN : entre = 2.75 (0.6 +0.6 +0.65) = 0.9 MeV.

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Exercice 9_QS1

Exercice 10 (ED 2008 - DOS2)Le KERMA dans l'air mesur pendant la prise d'un clich radiologique de la main d'un sujet est de 0,5 mGy. On donne les valeurs moyennes des coefficients massiques globaux de transfert d'nergie pour l'air, l'os et le muscle composant la main. [tr/ ]air = 1,29 cm2.g-1 [tr/ ]os = 5,89 cm2.g-1 [tr/ ]muscle = 1,34 cm2.g-1 Pour les calculs on donne : 5,89 / 1 ,29 = 4,56 - 5,89 / 1,34 = 4,39 - 1,34 / 1,29 = 1,04

Parmi les valeurs suivantes de dose absorbe, laquelle (lesquelles) est (sont) exacte(s) ? Dos, Dmus, Dair quilibre lectronique : D = K D(x) = D(air) x [ (tr / )x / (tr / )air ]Biophysique PAES 2010Exercice 10_QS1

Exercice 10 (ED 2008 - DOS2)Le KERMA dans l'air mesur pendant la prise d'un clich radiologique de la main d'un sujet est de 0,5 mGy. On donne les valeurs moyennes des coefficients massiques globaux de transfert d'nergie pour l'air, l'os et le muscle composant la main. [tr/ ]air = 1,29 cm2.g-1 [tr/ ]os = 5,89 cm2.g-1 [tr/ ]muscle = 1,34 cm2.g-1 Pour les calculs on donne : 5,89 / 1 ,29 = 4,56 - 5,89 / 1,34 = 4,39 - 1,34 / 1,29 = 1,04

D(os) = D(air) x [ (tr / )os / (tr / )air ] = 0.5 . [5.89 / 1.29] = 4.56 * 0.5 D(os) = 2.28 mGy D(muscle) = D(air) x [ (tr / )muscle / (tr / )air ] = 0.5 . [1.34 / 1.29] = AN : 1.04 * 0.5 = 0.52 mGyA - B - C - DE - Biophysique PAES 2010 Dos = 2,28 mGy Dmus = 0,74 mGy Dos = 3,56 mGy Dair = 1 mGy Dmus = 0,52 mGyExercice 10_QS21

Exercice 11 (QCM 8 Concours 2008)Le racteur N4 de la centrale de Tchernobyl a explos le 26 avril 1986 librant dans l'atmosphre diffrents radionuclides dont de l'iode 131 et de l'iode 133, qui donnent par transition nuclaire le xnon 131 (131 Xe ) et le xnon 133. (133 Xe ) 54 54On donne les caractristiques de cette contamination dans le tableau suivant (REM= rayonnement lectro-magntique): Radionuclide Activit initiale priode (jours) Energie du REM dtect

131 53133 53

I

1500 1015 Bq 2500 1015 Bq

8 0.8

364 keV 418 keV

I

On donne : 2 0.2 = 1.15

Parmi les propositions suivantes, laquelle (ou lesquelles) est (sont) vraie(s)?

Biophysique PAES 2010

Exercice 11_QS1

Exercice 11 (QCM 8 Concours 2008)On donne les caractristiques de cette contamination dans le tableau suivant (REM= rayonnement lectro-magntique): Radionuclide Activit initiale priode (jours) Energie du REM dtect

131 53133 53

I

1500 1015 Bq 2500 1015 Bq

8 0.8

364 keV 418 keV

I

On donne : 2 0.2 = 1.15

A l'activit rsiduelle ambiante en iode 131, mesure 80 jours aprs l'explosion est comprise dans lintervalle [1,4 1015- 1,6 1015 ] Bq, 80 jours = 10 priodes (131I) activit divise par 2-10 = 10-3 1500 1015 * 10-3 = 1.5 ^[3+15-3] = 1.5 10 15 OUI B le temps au bout duquel les activits ambiantes d'iode 131 et d'iode 133 seront gales est compris dans lintervalle [1,6-1,7] jours, prenons 1.6 jours = 2 priodes 133 = 0.2 priode en 131 en 133, il reste : 2500 / 4 = 625 (^15) en 131, il reste : 2 t / T131 = 2 0.2 x 1500 ~ 1500 / 1.15 (^15) >>>> 625 (^15) donc NON, car liode 131 se dsintgre lentement devant liode 133.

Biophysique PAES 2010

Exercice 11_QS1

Exercice 11 (QCM 8 Concours 2008)On donne les caractristiques de cette contamination dans le tableau suivant (REM= rayonnement lectro-magntique): Radionuclide Activit initiale priode (jours) Energie du REM dtect

131 53133 53

I

1500 1015 Bq 2500 1015 Bq

8 0.8

364 keV 418 keV

I

On donne : 2 0.2 = 1.15

C l'iode 133 (Z = 53) donne par capture lectronique un niveau excit du xnon (Z = 54), Non, gain de 1 proton D sachant que la diffrence d'nergie entre les niveaux fondamentaux des atomes d'iode 131 et de xnon 131 est de 970 keV, on pourra observer des lectrons issus de cette transition ayant une nergie maximale de 1334 keV, Non, il reste la Q- (970 keV) 364 keV (le gamma) = 606 keV E la transition - s'accompagne d'une mission d'antineutrinos. OUI, couple matire / antimatire dans les transitions beta.

Biophysique PAES 2010

Exercice 11_QS2