III.2.2 Les neutrons:
Les neutrons présentent peu d'intérêt en
radiothérapie, sauf dans le domaine de la recherche. Par contre ces
particules posent de nombreux et difficiles problèmes de radioprotection
(centre de production d'électricité nucléaire, bombe
thermonucléaire à neutrons).
Les neutrons sont généralement classés en
fonction de leur énergie.
Les neutrons rapides: Ecin> 0.8 MeV.
Les neutrons épithermiques: 1 eV < Ecin< 0.8 MeV
Les neutrons thermiques: Ecin< 1eV
En raison de leur charge nulle, les neutrons ont une
interaction négligeable avec les électrons ; Leur énergie
cinétique est absorbée par les interactions avec les noyaux. Ces
interactions se divisent en deux catégories : celles qui entrainent la
disparition du neutron, que l'on nomme absorptions et celles qui ne contribuent
qu'à diminuer l'énergie du neutron que l'on nomme diffusions [5]
[6].
III.2.2.1 L'absorption :
Au cours de laquelle le neutron disparaît ; ce processus
est dominant pour les neutrons lents ou thermiques (<0,5 eV).
L'absorption neutronique se fait par la transmutation, la capture
radiative ou la fission. III.2.2.2 Transmutation : (n, p) ou (n,
á) :
Un noyau peut absorber un neutron pour former un noyau
composé qui se désexcitera en émettant une particule
chargée : un proton ou une particule alpha. Un noyau différent
est produit par cette réaction nommée transmutation. La
transmutation est la transformation d'un élément en un autre, par
réaction nucléaire.
Figure 1.10: la transmutation.
III.2.2.3 Capture radiative -- (n, ã):
C'est la réaction nucléaire la plus courante. Le
noyau composé ainsi formé, après une brève
durée de vie, émet un rayonnement gamma. En d'autres termes, le
noyau produit est un isotope du noyau cible.
Exemples
La capture radiative la plus simple est l'absorption d'un neutron
par un noyau d'hydrogène pour former du deutérium (ou
hydrogène lourd).
Figure 1.11: capture radiative.
Le deutérium formé est un noyau stable. Toutefois,
plusieurs noyaux produits par la capture radiative sont radioactifs et
émettent des bêtas et des gammas.
III.2.2.4 La fission :
Les réactions de fissions sont généralement
induites par des neutrons sur certains noyaux lourds :
L'absorption du neutron provoque une excitation de tous les
nucléons.
Le noyau se déforme et se scinde en 2 fragments de
fission.
Deux ou trois neutrons sont émis simultanément et
instantanément à la fission, on parle de neutrons prompts de
fission (neutrons rapides).
Remarque :
Les neutrons obtenus peuvent induire à leur tour de
nouvelles fissions (réaction en chaîne).
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