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 particules alpha et mica

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MessageSujet: particules alpha et mica    Sam 9 Mar 2013 - 19:02

Bonsoir,
je me posais vaguement la question depuis quelques temps:les tubes geiger avec fenêtre en mica qui détectent les alpha...comment cela se passe t-il exactement?les noyaux d'hélium, arrêtés par une feuille de papier, ne peuvent pas traverser le mica????ce serait le choc qui expulserait des électrons du réseau cristallin du mica, et qui ioniseraient le gas du tube?
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MessageSujet: Re: particules alpha et mica    Sam 9 Mar 2013 - 19:19

Embarassed bon ,en cherchant un peu, j'ai lu que les alpha traversent (c'est vrai que c'est petit)
mais les trous dans une feuille de papier devraient en laisser passer un max, non?
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deedoff
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MessageSujet: Re: particules alpha et mica    Sam 9 Mar 2013 - 19:22

Moi je dirais que l'épaisseur massique de la fenêtre de mica est suffisante pour qu'un alpha d'une certaine énergie puisse la traverser. L'énergie restante de la particule alpha étant suffisante pour être cédée au milieu détecteur (intérieur du geiger muller).
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MessageSujet: Re: particules alpha et mica    Sam 9 Mar 2013 - 19:30

c'est apparemment l'expérience de Rutherford...
mais le papier...ça fait plus passoire que le mica ,à première vue...
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deedoff
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MessageSujet: Re: particules alpha et mica    Sam 9 Mar 2013 - 19:32

Tout est histoire de densité linéique du matériau traversé, si on s'en tient aux lois de la physique.
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Gamma.Lambda
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MessageSujet: Re: particules alpha et mica    Lun 11 Mar 2013 - 20:41

Bonsoir,
comme vous le disait Deedoff, tout n'est qu'une question de masse surfacique, un papier standard fait dans les 80g/m² de masse surfacique, soit 8mg/cm², une fenêtre de mica de détection fait entre 0,5mg/cm² et 2,5mg/cm² et la portée d'une particule alpha de 5MeV (la jonction énergétique entre les alpha naturels et artificiels) est d'environ 6mg/cm². Ils passeront donc la fenêtre en mica mais pas le papier.
Il est possible empiriquement (sans faire le calcul pas à pas en connaissant les valeurs de pouvoir d'arrêt du milieu traversé) d'estimer la portée d'une particule alpha en fonction de son énergie et de la nature du milieu traversé par la formule de Bragg-Kleemann:
Portée (mg/cm²) = 0,109×Ecalpha(MeV)^1,5×Racine (Aéquivalent du milieu).
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MessageSujet: Re: particules alpha et mica    Lun 11 Mar 2013 - 20:47

merci,
j'aurai crû le mica plus"imperméable" aux particules que le papier...
et que penser alors d'un film très fin genre "mylar" et ne laissant pas passer la lumière? (sans doute aluminisé sur les deux faces)
la question n'est pas en l'air, c'est le film protecteur d'une diode détecteur de radioactivité(la notice dit bêta, gamma (ok) mais aussi alpha...)
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Gamma.Lambda
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MessageSujet: Re: particules alpha et mica    Lun 11 Mar 2013 - 21:08

Re-bonsoir,
Pour une diode il y a un autre paramètre la profondeur de la zone déplétée, car certes l'épaisseur de la fenêtre d'entrée (généralement la zone morte de surface) doit permettre de laisser passer les particules que vous souhaitez détecter sans trop les altérer en énergie, mais en plus il est préférable que ces particules cèdent ensuite toute leur énergie dans cette zone déplétée sans quoi vous n'obtenez qu'une information spectrale approximative de ces particules.
Je vous trouve un exemple dans mon fourbis...
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MessageSujet: Re: particules alpha et mica    Lun 11 Mar 2013 - 21:33

c'est sans doute pour ça que le fabriquant pense que l'alpha est détecté , alors que mes manip montrent que non! (165 kBq d'AM 241 )
le geiger avec fenêtre en mica s'affole, alors que le semi-conducteur détecte avec un peu de peine les gamma de 59 kev... je précise qu'il ne s'agit pas d'appareils pro, mais de radiamètres pour particuliers (monitor4 et radrate basic)
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Gamma.Lambda
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MessageSujet: Re: particules alpha et mica    Lun 11 Mar 2013 - 21:34

Ca y est j'ai trouvé:
Je faisais cela à une époque en formation sur la spectro béta avec diode (ou scintillateur plastique), après avoir procédé à un étalonnage en énergie, je plaçais une source de Cs137 (beta/gamma) puis je faisais l'acquisition et obtenais le spectre suivant:

on demandais alors aux élèves de nous trouver la nature du radionucléide...

Puis on positionnait la même source sur le banc à coté et obtenait ceci


On les interrogeaient alors sur le pourquoi d'une différence...
La zone déplétée!
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Gamma.Lambda
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MessageSujet: Re: particules alpha et mica    Lun 11 Mar 2013 - 21:48

Je ne connais pas ces appareils c'est vrai, mais pour RadRate basic (et mon anglais est proche du néant absolue) , il parle d'un semi-conducteur et je note un peu partout dans la présentation Geiger müller???
Un autre point pourrais expliquer qu'il ne détecte pas les alpha, il donne un facteur de conversion impulsion/s en µSv/h. Généralement lorsque l'on fait de la mesure de débit d'équivalent de dose (µSv/h) ceci signifie que l'on effectue une mesure sous une profondeur d'équivalent tissu de référence lorsque l'on parle de H*(10) cette profondeur de référence est de 1000mg/cm² ce qui expliquerai sans doute pourquoi il ne détecte pas les particules alpha (leur portée n'étant que de 6mg/cm²).
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MessageSujet: Re: particules alpha et mica    Lun 11 Mar 2013 - 22:00

c'est vrai qu'il y a pas mal de confusions ("geiger, ça doit être pour "parler" au grand public!)
mais à part son incapacité à détecter les alpha, il marche plutôt pas mal pour bêta et gamma.
le concepteur a mis une vidéo sur son site qui veut montrer la detection des alpha, mais il se trompe et ne détecte que les faibles gamma de l'AM 241...
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deedoff
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MessageSujet: Re: particules alpha et mica    Lun 11 Mar 2013 - 22:14

On peut voir des alpha avec un geiger mais les rendements ne sont pas folichons. On préféra un compteur gaz ou bien un scintillateur+photomultiplicateur.
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MessageSujet: Re: particules alpha et mica    Lun 11 Mar 2013 - 22:17

peux pas comparer, je n'ai pas de scintillo!
mais c'est impressionnant quand même avec le tube LND 712 du monitor4:à 2 cm:bof. à .5 cm:aiguille presque au taquet de l'échelle (40000 cpm)
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Gamma.Lambda
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MessageSujet: Re: particules alpha et mica    Lun 11 Mar 2013 - 22:36

C'est en effet ce que j'ai compris en lisant avec plus d'attention pour eux un "Compteur Geiger" est un appareil de détection et cela quelque soit la technologie du détecteur qui le constitue.
Et re-oui, je pense en effet qu'il détecte les gamma ou X émis par les émetteurs alpha et non les particules alpha elles mêmes.
Je suis du même avis que Deedoff, le rendement est généralement meilleur avec un scintillateur ou compteur proportionnel qu'avec un GM.
Exemple :

Bonne soirée.
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