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 différence entre électron de conversion et effet photoélectrique

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Domino
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MessageSujet: différence entre électron de conversion et effet photoélectrique   Sam 16 Aoû 2014 - 14:48

Bonjour,
j'ai essayé de comprendre ce qu'est un électron de conversion et me suis retrouvée avec quelque chose qui ressemble à l'effet photoélectrique. Du coup, je tricote un peu.

J'ai déduit de mes cogitations:

1.effet photoélectrique: effet d'un gamma sur la matière avec un électron primaire qui quitte son orbite et un réarrangement des couches électroniques avec un X de fluorescence.

2.électron de conversion: rayonnement gamma provenant de l'instabilité du noyau et transmis intégralement à un électron qui quitte son orbite et réarrangement des couches avec un X de fluorescence

C'est un peu pareil à part l'origine du gamma et le fait que dans l'un c'est une interaction avec la matière et dans l'autre, ca se passe au sein même du noyau?

L'origine du rayonnement gamma du noyau provient-il de la capture électronique, de la désintégration béta- , les deux, ou l'énergie gamma propre au radioélément.

J'espère que ce n'est pas trop confus drunken

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Gluonmou
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MessageSujet: Re: différence entre électron de conversion et effet photoélectrique   Sam 16 Aoû 2014 - 16:46

Bonsoir Domino,

Dans le processus "electron de conversion" "ou "conversion interne", il n'y a pas de gamma.

L'énergie d'excitation du noyau est transférée directement à un électron qui passait par là (tous les électrons des couches K ou onde s passent en permanence dans les noyaux).

Ce processus permet au noyau de se désexciter, et l'on parle alors de transition "gamma" (on devrait dire transition électromagnétique) par émission d'électron. C'est effectivement un processus qui fait intervenir essentiellement l'interaction électromagnétique
Parfois, voire le plus souvent (ça dépend), le noyau se débarrasse de cette énergie excédentaire en se débrouillant tout seul, en mettant cette énergie sous forme d'un photon unique (le gamma), on parle alors de transition "gamma"  par émission d'électron, là encore un processus essentiellement électromagnétique.

Bien entendu la cause de tout cela (l'origine de l'énergie) provient de la création d'un noyau excité, qui lui même provient d'une désintégration (alpha ou bêta), ou encore d'une réaction nucléaire quelconque.

Gluonmou, au frais
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Domino
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MessageSujet: Re: différence entre électron de conversion et effet photoélectrique   Sam 16 Aoû 2014 - 16:55

Bonsoir,
merci pour l'explication.
J'ai une question subsidaire (qui en fait était à l'origine de mes cogitations.
Dans les tableaux donnant les principales émission avec leur % on a notamment pour le Césium un B1 et B2 qui font 100% et 9% pour les électrons de conversion.
109%???

Les 9% sont-ils compris dans les 94% du B1?

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Gluonmou
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MessageSujet: Re: différence entre électron de conversion et effet photoélectrique   Sam 16 Aoû 2014 - 18:37

B1+B2=100% parce c'est un rapport de branchement, c'est à dire que dans tous les cas 1 désintégration passe par B1 ou B2

Les 9 % d'électrons de conversions internes, c'est en plus : sur 94 niveaux excités crées, 9 (en moyenne se désexcite en faisant une émission EC

Et au final on a bien 109 électrons émis pour 100 désintégrations
gluonmou
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Domino
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MessageSujet: Re: différence entre électron de conversion et effet photoélectrique   Mar 9 Sep 2014 - 13:55

Bonjour,
l'énergie permettant d'avoir un électron de conversion vient elle des bosons médiateurs responsables de l' interaction électromagnétique?

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Gluonmou
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MessageSujet: Re: différence entre électron de conversion et effet photoélectrique   Mar 9 Sep 2014 - 14:24

Disons plutôt que le mécanisme de conversion électronique est effectivement un phénomène purement électromagnétique, à l'inverse de la capture électronique qui est piloté par l'interaction faible.
Donc effectivement là encore on peut décrire cela en théorie des champs quantiques en introduisant le concept de bosons médiateurs, en l’occurrence ici des photons . Mais attention, ce sont des photons virtuels, c'est à dire qu'ils vivent si peu de temps qu'ils n'ont pas de caractère réel (on dit qu'ils sont hors de leur couche de masse, masse qui s'exprime au demeurant par un nombre complexe imaginaire pur.. confused ).

Mais l'énergie résultante, emporté par l'électron de la couche K qui passait par là et qui a pris un coup de pied au c...électromagnétique (pour être plus pragmatique) est avant tout conditionné par la différence entre la masse de la voie d'entré et la masse de la voie de sortie, différence positive par ailleurs (en raison de l'état excité du noyau initial, donc plus "lourd"). Les bosons ne sont là que pour transférer cette énergie (E=mc2) disponible à l'électron.

Gluonmou
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Domino
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MessageSujet: Re: différence entre électron de conversion et effet photoélectrique   Mar 9 Sep 2014 - 20:35

des photons de la 4ème dimension en quelques sorte

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Gluonmou
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MessageSujet: Re: différence entre électron de conversion et effet photoélectrique   Mar 9 Sep 2014 - 21:25

En quelque sorte
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Domino
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MessageSujet: Re: différence entre électron de conversion et effet photoélectrique   Ven 10 Juil 2015 - 18:48

Bonjour,
J'ai essayé de comprendre les schémas de désintégration, mais certaines parties sont un peu floues.

Si je prend le Cs (noyau père) il se désintègre par désintégration Beta - avec 3 embranchements dont un est direct et abouti au noyau fils.

Les autres embranchements aboutissent à des "noyaux fils intermédiaires" qui se désexcitent en émettant  du gamma et
des électrons de conversion (c'est comme cela que je l'ai compris).

Par contre, il y a aussi des X (qui ne sont par sur le schéma de désintégration.
J'en ai donc conclu qu'ils étaient produits secondairement:
-soit par les électrons par effet radiatif
-soit par interaction des photons de désexcitation avec les électrons et réarrangement des électrons (X de fluorescence)
-soit autre
Je penche plutôt pour la seconde hypothèse

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Domino
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MessageSujet: Re: différence entre électron de conversion et effet photoélectrique   Mer 15 Juil 2015 - 11:44

Bonjour,
je cherche toujours une origine à mes X scratch

En regardant les tableaux de désintégration, il viennent du réarrangement électronique (couche K ou plus rarement L)
Il ne sont pas dans le schéma de désintégration parce qu'ils sont la conséquence de la désexcitation du noyau par électron de conversion?
C'est juste ou je doit chercher plus loin? study

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Gluonmou
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MessageSujet: Re: différence entre électron de conversion et effet photoélectrique   Mer 15 Juil 2015 - 15:08

Bonjour Domino

C'est simplement par réarrangement du cortège électronique, vu que la conversion interne crée obligatoirement une vacance (comme on dit) dans la couche K essentiellement;
idem X de fluorescence donc, mais généré par un effet nucléaire.
Et effectivement ils ne sont pas directement sur le schéma, qui ne nous parle que des noyaux
Gluonmou
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Domino
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MessageSujet: Re: différence entre électron de conversion et effet photoélectrique   Mer 15 Juil 2015 - 16:37

Merci pour la réponse.

Cela veut-il dire qu'il faut obligatoirement un électron de conversion pour avoir un X ?
ou
le gamma produit par le noyau peut interagir avec un électrons du cortèges et donner un X de fluorescence?

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Samael22
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MessageSujet: Re: différence entre électron de conversion et effet photoélectrique   Jeu 16 Juil 2015 - 7:58

Les gammas avoisinant (d'autres noyaux) peuvent interagir avec les électrons de n'importe quel atome, ceux-ci créeront alors des X lors de leur réarrangement. 
C'est le problème des X du plomb.
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Domino
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MessageSujet: Re: différence entre électron de conversion et effet photoélectrique   Jeu 16 Juil 2015 - 12:27

Merci Samuel
mais la question porte sur un atome instable tout seul dont le noyau va émettre un gamma de désexcitation.
Ce gamma est il capable d'interagir avec la couronne électronique du noyau qui l'a généré et donner ainsi un X?

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Samael22
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MessageSujet: Re: différence entre électron de conversion et effet photoélectrique   Ven 17 Juil 2015 - 6:34

Pour moi, je dirai oui. Le gamma transfère son énergie à l'électron, celui-ci change de couche, il y a donc un réarrangement électronique donc émission de x.
Si la question est : est ce qu'un gamma peut interagir avec les électrons de son propre atome, la réponse est oui. Je l’avais vu en cours.
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Kawax
Jongleur
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MessageSujet: Re: différence entre électron de conversion et effet photoélectrique   Ven 17 Juil 2015 - 10:22

Bonjour,

un petit schéma qui semble expliquer le phénomène ici

A priori, un gamma d'un noyau peut interagir avec son propre cortège électronique.

Kawax
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Samael22
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MessageSujet: Re: différence entre électron de conversion et effet photoélectrique   Ven 17 Juil 2015 - 10:58

Trop bien le schéma. C'est exactement ça que j'avais en tête !
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Gluonmou
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MessageSujet: Re: différence entre électron de conversion et effet photoélectrique   Ven 17 Juil 2015 - 17:38

hop hop, que d'enthousiasme!!
Sur le papier un gamma émit par le noyau peut (au sens des probabilités) interagir avec les électrons entourant ce même noyau.

mais la probabilité qu'un gamma interagisse avec 1 électron donné est si faible (j'ai du la calculer un jour) qu'un tel évènement est rarisssisssime.

La conversion interne est un phénomène électromagnétique qui se fait sans l'intervention d'un photon réel. Au mieux, comme tout mécanisme électromagnétisme, cela se fait par des photons virtuels (de masse imaginaire!!). Mais là c'est une autre histoire.

Donc pas d'effet photoélectrique interne à l'atome. 
ça se saurait . On l'aurait appelé comme ça, je pense
Gluonmou
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Domino
Contorsionniste
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MessageSujet: Re: différence entre électron de conversion et effet photoélectrique   Ven 17 Juil 2015 - 18:39

Bonsoir,

donc j'en revient à l'origine du X: réarrangement du cortège électronique. Là tout le monde est d'accord.

La vacuité sur la couche K  (ou L) vient de l'électron de conversion.

Existe-t-il une autre cause? (toujours dans le cas de l'atome unique qui doit rejoindre un état d'équilibre)

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Gluonmou
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MessageSujet: Re: différence entre électron de conversion et effet photoélectrique   Ven 17 Juil 2015 - 18:57

Il y a plusieurs moyen de faire une vacance sur la couche K :
Effet photoélectrique
Conversion interne
Capture électronique.

A ma connaissance
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Domino
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MessageSujet: Re: différence entre électron de conversion et effet photoélectrique   Ven 17 Juil 2015 - 20:11

Merci
Je vais regarder les tableaux de détails sur Laraweb

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Domino
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MessageSujet: Re: différence entre électron de conversion et effet photoélectrique   Dim 19 Juil 2015 - 13:46

Bonjour,
j'ai presque compris

Dans le Delacroix, on trouve des X avec ou sans électron de conversion

Sur laraweb: on voit qu'il existe souvent une conversion interne (en concurrence avec les gamma) avec des coefficients de probabilité fonction de l'énergie et de la couche électronique.

La différence entre le Delacroix et Laraweb, c'est que le premier sert au calcul de dose et donc les électrons de conversions internes n'occasionnant pas une dose beta ne sont pas pris en compte.
Seul est pris en compte le X du réarrangement du cortège.

est ce juste ou je revois tout

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