TPE: Radioactivité et utilisations médicales

« X est le noyau d'origine, Y le noyau formé, e le positron et un photon gamma Exemple : Un atome de carbone 14 devient par désintégration bêta + un atome d'azote 14. Rayonnement Gamma : Le rayonnement Gamma est constitué d'une émission d'un photon appelé gamma ainsi que « grain d'énergie électromagnétique » .

Cette émission est due à l'étatexcité du noyau qui lors d'une première désintégration souvent alpha ou bêta, s'excite.

L'émission de ce photon permet au noyau de se stabiliser.

Ce rayonnement nechange pas la nature de l'atome puisque qu'il n'y a pas de variation du nombre de neutrons ou de protons à cause lui. 3.

Demi-vie et carte de désintégration : On peut voir dans ce graphique, en abscisse, le nombre de protons Z et, en ordonnée, le nombre de neutrons N.

Ce repère classe les noyaux en fonction du nombre deprotons et de neutrons.

On voit alors apparaître quatre zones:- Une zone rouge, appelée « vallée de stabilité ».

C'est une zone où le nombre Z de protons est égale(ou presque) avec le nombre N de neutrons.Une zone bleue, où se situent les noyaux de rayonnement bêta- , c'est à dire, des noyaux ayant une forte présence de neutrons par apport aux noyaux de même masseA.- Une zone verte, avec des noyaux ayant un rayonnement bêta +, c'est à dire, des noyaux ayant un nombre important de protons par apport aux noyaux de mêmemasse A .Grâce à ce graphique, on peut placer un noyau à étudier comme le noyau de Cobalt 60 qui contient 27 protons et 33 neutrons.

En le plaçant sur le repère, on peutremarquer qu'il est dans une zone bleue et qu'il a donc un rayonemment bêta. - La demi-vie ou « période radioactive », pour un élément radioactif est la durée que celui-ci met pour que son activité radioactive décroisse de moitié pardésintégration.

Mais cela ne veut pas dire que au bout de 2 demi-vies, il n'y a plus de radioactivité. Pour donner quelques exemples de demi-vie:Sodium 24 : 15hIode 131 : 8 joursIode 125 : 60 joursradium 226 : 1600 années 4.

Les unités de mesures :Le Becquerel (Bq), on sait que la radioactivité provient des atomes.

Dans un élément radioactif, si on observe que cet élément se désintègre une fois par seconde, ondit qu'il a une activité de une becquerel..

Un becquerel est donc égale à une désintégration par seconde.Le Gray (Gy), on sait que les rayons émis par une désintégration communiquent de l'énergie.

La dose que reçoit un corps correspond à la quantité d'énergie que cecorps absorbe.

Le gray correspond à 1 joule par kilogramme de matière irradiée.

On aussi de débit de dose quand on utilise le temps comme fonction.

Un corpsirradié pendant quelques minutes et quelques secondes n'aura pas les mêmes effets dans les deux cas.Le Sievert (Sv), comme il existe différents rayonnements et que chaque rayonnement a des effets différents sur la matière vivante, on a donc créé pour mesurer lesdégâts occasionnels sur un corps vivant.

L'effet biologique est appelé équivalent de dose et est donné en Sievert. II.

Le Dépistage : Scintigraphie : Cet examen consiste à injecter au malade une produit radioactif, qui varie selon l'organe examiné.

Cette substance, qui ne représente aucun danger pour la personnecar elle est administrée en très petite quantité, va se fixer sur l'organe étudié. Scintigraphie cardiaque : Au niveau du coeur, cette technique sert à étudier le fonctionnement du muscle.

Les particules radioactives ne pourront pas aller facilement vers une zone de cemuscle atteinte par un infactus, ou par un autre défaut de vascularisation, ce qui se traduira sur l'image par un défaut de fixation radioactive. Scintigraphie pulmonaire : Au niveau des poumons, elle est prescrite essentiellement par le diagnostic d'embolie pulmonaire.

Une embolie est caractérisée par l'obstruction d'une artèrepulmonaire, et les substances radioactives ne se fixeront pas dans les zones non vascularisées.

Elle nécessite, pour être valable, des poumons sans autre maladie, carl'image serai faussée. Scintigraphie osseuse : En ce qui concerne l'os, la scintigraphie procède du phénomène inverse : il y aura une fixation plus importante dans les zones malades, car ce sont elles qui sont lesplus vascularisées.

Elle est utilisée pour le diagnostic d'une tumeur osseuse, d'une inflammation, d'une infection, voire d'une arthrose. Scintigraphie thyroïdienne : La scintigraphie thyroïdienne permet de diagnostiquer la plupart des maladies de la thyroïde (petite glande située en avant des cartilages du cou).

Elle sera demandéesi l'on suspecte un hyperfonctionnement, ou à l'inverse un hypofonctionnement de la glande, devant une augmentation du volume de cette dernière, ou enfin pourcontrôle après une opération chirurgicale sur la thyroïde.A l'aide de la scintigraphie thyroïdienne, on peut ainsi visualiser des régions de la thyroïde qui captent moins le traceur (hypofixations appelées nodules froids) ou quicaptent plus le traceur (hyperfixations appelées nodules chauds). Enfin, cet examen sert pour étudier le rein et sa vascularisation, notamment après une greffe, pour dépister un rejet.. »