Interaction du rayonnement avec la matière: sections et processus croisés

Cette séance de cours couvre l'interaction du rayonnement avec la matière, en se concentrant sur les sections transversales nucléaires et les taux de réaction. Il traite de divers processus tels que l'effet photoélectrique, la diffusion Compton et la production de paires, soulignant leur importance dans la détection des rayonnements. La séance de cours explore également le spectre énergétique des photons, les sections transversales typiques et les contributions relatives des interactions photoniques principales. De plus, il explore les interactions neutroniques, les réactions nucléaires et la norme métrologique utilisant l'or. La session se termine par un examen détaillé des réactions de fission, des isotopes fissiles et fertiles et de la détection des particules chargées et non chargées par différents mécanismes d'interaction.

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Séances de cours associées (51)

Concepts associés (44)

PHYS-452: Radiation detection

The course presents the detection of ionizing radiation in the keV and MeV energy ranges. Physical processes of radiation/matter interaction are introduced. All steps of detection are covered, as well

Neutron

Le neutron est une particule subatomique de charge électrique nulle. Les neutrons sont présents dans le noyau des atomes, liés avec des protons par l'interaction forte. Alors que le nombre de protons d'un noyau détermine son élément chimique, le nombre de neutrons détermine son isotope. Les neutrons liés dans un noyau atomique sont en général stables mais les neutrons libres sont instables : ils se désintègrent en un peu moins de 15 minutes (880,3 secondes). Les neutrons libres sont produits dans les opérations de fission et de fusion nucléaires.

Neutron cross section

In nuclear physics, the concept of a neutron cross section is used to express the likelihood of interaction between an incident neutron and a target nucleus. The neutron cross section σ can be defined as the area in cm2 for which the number of neutron-nuclei reactions taking place is equal to the product of the number of incident neutrons that would pass through the area and the number of target nuclei. In conjunction with the neutron flux, it enables the calculation of the reaction rate, for example to derive the thermal power of a nuclear power plant.

Température neutronique

vignette|400px|Graphique des fonctions de densité de probabilité de vitesse de la vitesse de quelques gaz nobles à une température de (). Des distributions de vitesse similaires sont obtenues pour des neutrons modérés. La température neutronique, aussi appelée par métonymie « énergie des neutrons », est l'énergie cinétique moyenne d'un neutron libre dans sa population, énergie qui est habituellement donnée en électron-volts (abréviation eV et ses multiples, keV, MeV), la température étant en kelvins (K) ou en degrés Celsius (°C).

Modérateur (nucléaire)

Placé au cœur d'un réacteur nucléaire, le modérateur est la substance qui ralentit les neutrons sans les absorber, permettant ainsi une réaction nucléaire en chaîne efficace. L'élément retenu pour concevoir le modérateur d'un réacteur nucléaire est le plus souvent soit : de l'hydrogène : réacteur à eau légère ; du deutérium : réacteur à eau lourde ; ou du carbone : réacteur au graphite. Le principe de ralentissement des neutrons est théorisé par le concept de thermalisation des neutrons et est utilisé dans les réacteurs à neutrons thermiques.

Capture neutronique

En physique nucléaire, la capture neutronique est le processus par lequel un noyau capture un neutron sans se désintégrer (et émet un rayonnement gamma pour évacuer l'énergie en excès). Ils fusionnent pour former un noyau plus lourd. Comme les neutrons n'ont pas de charge électrique, ils peuvent entrer dans un noyau plus facilement que les particules chargées positivement, qui sont repoussées électrostatiquement. La capture de neutrons joue un rôle important dans la nucléosynthèse cosmique des éléments lourds.

Interaction des rayonnements avec la matière PHYS-452: Radiation detection

Couvre l'interaction des rayonnements avec la matière, y compris les rayonnements ionisants directs et indirects et les réactions nucléaires.

Interaction des rayonnements avec la matière PHYS-452: Radiation detection

Explore l'interaction du rayonnement avec la matière, couvrant la vitesse de réaction, la section transversale, le rayonnement X et gamma, les neutrons et les processus importants de détection du rayonnement.

Interactions des neutrons avec la matière PHYS-443: Physics of nuclear reactors

Explore l'interaction des neutrons avec la matière à travers les sections transversales, la diffusion, l'absorption et les dépendances énergétiques.

Partons et Hadrons : Force forte et dispersion inélastique profonde

Explore les partons, les hadrons, la force forte, la diffusion inélastique profonde, la diffusion élastique et inélastique, et l'échelle Bjorken.

Interactions des neutrons avec la matière PHYS-443: Physics of nuclear reactors

Explore l'interaction des neutrons avec la matière, couvrant les sections transversales, les taux de réaction, la diffusion, l'absorption, la dépendance énergétique et l'effet Doppler.