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Interaction rayonnement matière

2E1AE1 Interaction rayonnement matière Électronique et Physique appliquée S7
Cours : 15 h TD : 6 h TP : 12 h Projet : 0 h Total : 33 h
Responsable : Gilles Ban
Pré-requis
Connaissances générales de physique nucléaire.
Objectifs de l'enseignement
Les rayonnements atomiques et nucléaires sont utilisés dans maintes applications. Leur détection, la protection contre ceux qui sont dangereux ne sont que les conséquences de leurs interactions avec la matière. L'objectif de ce cours est de connaître ces interactions et de montrer leurs applications essentielles dans les détecteurs et capteurs.
Programme détaillé
Interactions particules chargées-matière - Parcours - Pouvoir d'arrêt - Formule de Bethe - Influence de la nature de la particule, du milieu ralentisseur - Dispersion autour de la valeur moyenne - Application à l'identification des particules chargées - Rayonnement de freinage - Le cas particulier des électrons - Effet Cerenkov. Interactions particules neutres-matière - Section efficace d'interaction - Libre parcours moyen - Conséquences sur les efficacités - Application aux neutrons rapides, lents - Cinématique - Conséquences sur les mesures des caractéristiques cinématiques des particules neutres. Interactions photons-matière - Effets Thomson, photoélectrique, Compton ; création de paires - Coefficients d'atténuation - Influence du milieu et de l'énergie des photons. Réarrangements atomiques consécutifs à l'interaction. Interactions neutrons matière : modération, réaction nucléaire , loi en 1/v, fission, resonances. Applications aux principes de détection : les grandes fa
Applications (TD ou TP)
Les travaux dirigés portent sur des applications de l'interaction rayonnement matière. Les travaux pratiques mettent en oeuvre l'interaction des divers rayonnements nucléaires dans les détecteurs à gaz, à semi-conducteur et à scintillation.
Compétences acquises
COMPETENCES SPECIFIQUES
Connaissance des processus de base pour se protéger des rayonnement ou pour les détecter.

COMPETENCES GENERIQUES
Bloc de compétences : Considération de la dimension organisationnelle, personnelle et culturelle
-> Niveau 1 : Se connaître, savoir se situer, s'autoévaluer, gérer ses compétences et opérer ses choix professionnels

Bloc de compétences : Acquisition de connaissances et méthodes scientifiques et techniques et maîtrise de leur mise en oeuvre
-> Niveau 2 : Capacité à mobiliser des connaissances scientifiques et des techniques expérimentales ou de simulation
-> Niveau 2 : Capacité à trouver, évaluer une information pertinente puis à l'exploiter, capacité s'auto-évaluer, enrichir ses connaissances et compétences

Bloc de compétences : Acquisition, développement et mise en œuvre de connaissances et méthodes théoriques et expérimentales spécifiques à un domaine professionnel
-> Niveau 2 : Capacité à spécifier et mettre en oeuvre les outils de radioprotection associé à une source ionisante
Bibliographie
- G.F. Knoll, Radiation Detection and Measurement, John Wiley et Sons. - Physique Nucléaire Instrumentale, Ecole Joliot Curie de Physique Nucléaire - 1994. Polycopié B Tamain, ENSICAEN

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