Actualisation Rayons X - Fiche de cours n°2
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Questions and Answers

Quel physicien anglais a inventé le tube de Crookes ?

  • W. Crookes (correct)
  • M. Faraday
  • A. Einstein
  • I. Newton
  • Quelle est la fréquence d'apparition des notions relatives aux rayons X dans le concours de Medical Tours ?

  • 2 fois
  • Moins de 2 fois
  • 3 fois ou plus (correct)
  • Plus de 5 fois
  • Quel est le nom de la rue où se situe l'établissement Medical Tours ?

  • Rue de la Parmentière (correct)
  • Rue de l'Université
  • Rue du Commerce
  • Rue de la République
  • Quel est le numéro de téléphone de Medical Tours ?

    <p>02 21 76 45 37 (A)</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la conséquence principale de l'effet photoélectrique sur un photon incident ?

    <p>Le photon incident est absorbé et disparaît. (A)</p> Signup and view all the answers

    Quel procédé explique la création des rayons X dans un tube radiogène ?

    <p>La collision d'électrons avec des atomes d'anode provoquant une émission de photons X. (C)</p> Signup and view all the answers

    Lequel des termes suivants décrit l'interaction où le faisceau incident est dévié, ce qui peut entraîner un flou de l'image radiographique ?

    <p>Diffusion (C)</p> Signup and view all the answers

    Quel est le principal effet de l'effet Compton sur un photon incident ?

    <p>Le photon incident est dévié avec une énergie réduite. (D)</p> Signup and view all the answers

    Dans le contexte de l'atténuation des rayons X, laquelle des affirmations suivantes est correcte ?

    <p>L'intensité du faisceau X diminue de façon exponentielle à travers la matière. (D)</p> Signup and view all the answers

    Quels types d'interactions des rayons X avec la matière sont responsables de la création de photons X secondaires ?

    <p>Effet Compton et effet photoélectrique (A)</p> Signup and view all the answers

    Quel est le principal matériau utilisé pour la fabrication des cathodes dans les tubes radiogènes ?

    <p>Tungstène (A)</p> Signup and view all the answers

    Quel est le rôle du système de refroidissement dans un tube radiogène ?

    <p>Réduire la production de chaleur au niveau de l'anode (A)</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la principale innovation dans la radiographie de projection actuelle par rapport aux pratiques de 1918 ?

    <p>Le développement de capteurs numériques. (A)</p> Signup and view all the answers

    Quel type de produit de contraste est utilisé pour l'opacification des cavités digestives?

    <p>Produit de contraste baryté uniquement. (A)</p> Signup and view all the answers

    Quel est le rôle du détecteur mobile dans un scanner ?

    <p>Convertir les rayons X en signal électrique. (D)</p> Signup and view all the answers

    Quel est le lien entre la société anglaise EMI et l'invention du scanner ?

    <p>EMI a financé les recherches menant à l'invention du scanner. (B)</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la relation entre le coefficient d'atténuation µ et le nombre de photons N reçus par le détecteur ?

    <p>µ est le logarithme naturel de N. (A)</p> Signup and view all the answers

    En quoi consiste l'intégration dans le processus de reconstruction d'image d'un scanner ?

    <p>Le calcul des coefficients d'atténuation pour chaque point de l'image. (A)</p> Signup and view all the answers

    Quel est l'impact des rayons X sur l'ADN ?

    <p>Ils peuvent modifier la structure de l'ADN en le cassant. (B)</p> Signup and view all the answers

    Quels sont les deux principaux types d'effets négatifs des rayons X sur l'organisme ?

    <p>Effets déterministes et effets stochastiques. (C)</p> Signup and view all the answers

    Pourquoi les premiers radiologues ont-ils souffert de nombreux cancers ?

    <p>Ils n'utilisaient pas de protection contre les rayonnements. (A)</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la principale recommandation en matière de radioprotection pour une femme enceinte ?

    <p>Effectuer un scanner uniquement en cas d'absolue nécessité. (C)</p> Signup and view all the answers

    Quel facteur influence l'atténuation des rayons X dans le corps humain ?

    <p>Le numéro atomique des atomes constituant la matière traversée (A)</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la raison pour laquelle des rayons X mous sont filtrés en sortie du tube à rayons X ?

    <p>Ils interagissent fortement avec la matière et contribuent à l'irradiation inutile. (A)</p> Signup and view all the answers

    Quels atomes sont principalement présents dans les organes pleins et les vaisseaux sanguins ?

    <p>H<sup>1</sup>, C<sup>6</sup>, N<sup>7</sup>, O<sup>8</sup> (D)</p> Signup and view all the answers

    Quel est le niveau de gris le plus clair en radiologie, et à quelle matière correspond-il ?

    <p>Blanc, os (A)</p> Signup and view all the answers

    Comment la densité d'une matière influence-t-elle son atténuation des rayons X ?

    <p>Plus la densité est faible, plus l'atténuation est forte. (C)</p> Signup and view all the answers

    Quel est le nom du dispositif créé par William Crookes permettant d'observer les rayons cathodiques ?

    <p>Tube de Crookes (C)</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la différence entre les rayons X mous et durs ?

    <p>Les rayons X mous ont une plus grande longueur d'onde que les rayons X durs. (A)</p> Signup and view all the answers

    Quel phénomène est à l'origine du rayonnement X de freinage ?

    <p>La déviation d'un électron par le champ électrique d'un noyau atomique. (C)</p> Signup and view all the answers

    Quel est le nom du physicien qui a découvert les rayons X ?

    <p>Wilhelm Röntgen (C)</p> Signup and view all the answers

    Quel est le principe de la première radiographie ?

    <p>L'utilisation d'un faisceau de photons X pour créer une ombre des os. (D)</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la relation entre la température d'un corps et la longueur d'onde du rayonnement thermique qu'il émet ?

    <p>La température est inversement proportionnelle à la longueur d'onde. (C)</p> Signup and view all the answers

    Quel est le nom de l'unité d'énergie utilisée pour les photons X ?

    <p>Electron-volt (eV) (B)</p> Signup and view all the answers

    Quel type de spectre est obtenu par le rayonnement X de fluorescence ?

    <p>Spectre de raies (C)</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la caractéristique principale du rayonnement X de fluorescence ?

    <p>Il dépend de la nature du matériau de l'anode. (D)</p> Signup and view all the answers

    Quel est le rôle du filament dans un tube à rayons X ?

    <p>Il sert de cathode. (A)</p> Signup and view all the answers

    Quelles sont les principales raies du rayonnement X de fluorescence ?

    <p>Kα, Kβ, La, Lβ (B)</p> Signup and view all the answers

    Pourquoi le tungstène est-il utilisé pour l'anode dans un tube à rayons X ?

    <p>Toutes les réponses ci-dessus sont correctes. (D)</p> Signup and view all the answers

    Quel est le lien entre l'énergie maximale des électrons incidents et la tension entre l'anode et la cathode ?

    <p>L'énergie maximale est proportionnelle à la tension. (C)</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la formule de Larmor ?

    <p>E = hc/λ (A)</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la relation entre la longueur d'onde et la fréquence d'une onde électromagnétique ?

    <p>La longueur d'onde est inversement proportionnelle à la fréquence. (B)</p> Signup and view all the answers

    Quel est le principe de la dualité onde-particule des ondes électromagnétiques ?

    <p>Les ondes électromagnétiques peuvent se comporter comme des ondes ou comme des particules. (B)</p> Signup and view all the answers

    Flashcards

    Rayons X

    Type de rayonnement électromagnétique utilisé en médecine pour créer des images internes du corps.

    Tube de Crookes

    Appareil inventé par le physicien anglais W. pour produire des rayons X en créant un vide.

    Production de rayons X

    Création de rayons X par les électrons émis à la cathode qui frappent l'anode.

    Filament de tungstène

    Filament traversé par un courant électrique pour produire des rayons X.

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    Répartition d'énergie en radiographie

    99% de l'énergie est perdue sous forme de chaleur aux rayons X.

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    Effet photoélectrique

    Interaction d'un photon avec un électron, entraînant son éjection et l'émission d'un photon X secondaire.

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    Effet Compton

    Interaction d'un photon avec un électron faiblement lié, où le photon est dévié et un électron est éjecté.

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    Transmission

    Absence d'interaction des rayons X avec la matière, permettant le passage du faisceau.

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    Loi d'atténuation

    Décroissance exponentielle de l'intensité des rayons X lors de leur passage dans la matière.

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    Radiographie de projection

    Processus d'exposition des rayons X sur un patient, suivie de l'atténuation et réception par un détecteur.

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    Atténuation des rayons X

    La diminution de l'intensité des rayons X lorsqu'ils traversent des matériaux.

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    Matière molle

    Matériaux avec un faible numéro atomique, comme l'air et les tissus organiques.

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    Matière dure

    Matériaux avec un numéro atomique élevé, comme les os ou les métaux.

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    Rayons X mous

    Rayons X avec faible énergie, rapidement atténués par la matière.

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    Contraste en radio

    Différents niveaux de gris sur les images radiologiques basés sur la composition des tissus.

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    Rayons cathodiques

    Électrons arrachés à la cathode, attirés vers l'anode.

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    Découverte des Rayons X

    Découverte faite par Röntgen en 1895, révélant des rayons capables de traverser la matière.

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    Fluorescence

    Phénomène où un objet devient lumineux après avoir été excité par une source de lumière.

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    Spectre des Rayons X

    Comprend des rayons gamma, X, UV, visible, infrarouge et radio.

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    Dualité onde-particule

    Les électrons se comportent comme des ondes et des particules.

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    Rayonnement X de freinage

    Emission de photons X due à la déviation d'électrons dans un matériau.

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    Rayonnement X de fluorescence

    Emission X liée à l'effet photoélectrique et réarrangement électronique.

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    Energie des photons X

    Photon X produit par déviation ou fluorescence, variant selon l'énergie des électrons incidents.

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    Anode en tungstène

    Matériau choisi pour maximiser la production de rayons X dans un tube.

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    Loi de Wien

    Relation entre température et longueur d'onde : T(K) = 3.10^(-3)/λ(m).

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    Champ électrique et magnétique

    Création par un électron statique ou en mouvement, effectuant une onde électromagnétique.

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    Photons

    Existent comme des quantités d'énergie sous forme de lumière.

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    Rayons X 'mous' et 'durs'

    Rayons X selon la longueur d'onde : 'mous' > 1 nm, 'durs' < 1 nm.

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    Coefficient de liaison d'électrons

    Énergie nécessaire pour libérer un électron de son atome, dépendant de la couche électronique.

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    Applications non médicales des rayons X

    Utilisation des rayons X pour la sécurité, l'archéologie et l'exploration historique.

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    Tomographie à Rayons X

    Technique d'imagerie qui crée des images en coupe en utilisant des rayons X.

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    Tomodensitométrie

    Évolution de la tomographie, développée en 1973, pour obtenir des images en coupe.

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    Capteurs numériques

    Technologie récente permettant la création d'images en format numérique en radiographie.

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    Produit de contraste iodé

    Produit utilisé en radiographie pour améliorer la visibilité, toxique pour les reins.

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    Produit de contraste baryté

    Produit que l'on utilise uniquement pour opacifier les cavités digestives, substance toxique.

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    Radiographie avec opacification

    Technique de radiographie utilisant un produit de contraste pour améliorer les images.

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    Scanner (TDM)

    Un autre nom pour la tomodensitométrie, utilisé pour créer des images détaillées du corps.

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    Appareil de tomodensitométrie

    Appareil avec un tube à RX tournant autour du patient pour obtenir des images en coupe.

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    G. Hounsfield

    Chercheur qui a développé le scanner et a reçu le Prix Nobel en médecine en 1979.

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    Nombres de photons

    N = N0 . e^(µL) représente la réception de photons après leur passage dans un tissu.

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    Cartographie des coefficients µ

    Système permettant d'obtenir les coefficients d'atténuation des tissus en fonction des mesures.

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    Rayonnements ionisants

    Rayonnements avec une énergie E ≥ 13,6 eV, incluant les rayons X et gamma.

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    Effets déterministes des RX

    Effets dépendants de la dose, causant mort cellulaire selon le tissu irradié.

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    Radioprotection

    Principes pour protéger les patients et les travailleurs des effets des rayonnements.

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    Risques pour la grossesse

    Danger des rayons X pour l'embryon surtout durant les premiers trimestres.

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    Study Notes

    Fiche de cours n°2 - Actualisation - Rayons X

    • Distribution papier:
      • Notion tombée 1 fois au concours
      • Notion tombée 2 fois au concours
      • Notion tombée 3 ou plus fois au concours

    Tube de Crookes

    • Mise au point: 1870
    • Composants: Tube en verre, gaz à basse pression, hautes tensions, anode, cathode, bobine de Ruhmkorff, pompe à vide
    • Fonctionnement: Haute tension ionise le gaz (plasma). Cations frappent la cathode, arrachant des électrons (rayons cathodiques). Ces électrons sont attirés vers l'anode, produisant une luminescence.

    Découverte des rayons X

    • Date: 8 novembre 1895
    • Lieu: Université de Würzburg, Allemagne
    • Découvreur: Wilhelm Röntgen
    • Matériel: Tube de Crookes, écran de platinocyanure de baryum.
    • Observation: L'écran a émis une luminescence
    • Conclusion: Rayonnement inconnu, traversant la matière, baptisé rayons X.

    Création de champs par un électron

    • Champ électrique (E): Un électron crée un champ électrique E
    • Champ magnétique (B): Un électron en mouvement crée un champ magnétique B
    • Onde électromagnétique: E et B sont perpendiculaires, et se déplacent dans l'espace et le temps

    Propriétés des ondes électromagnétiques

    • Déplacement dans le temps: La période (T) et la fréquence (f)
    • Déplacement dans l'espace: La longueur d'onde (λ) (vitesse de la lumière = 3.10⁸ m·s⁻¹)
    • Origine: Naturelle ou artificielle
    • Spectre: Rayons gamma, rayons X, ultraviolet, visible, infrarouge, micro-ondes, ondes radio.

    Onde électromagnétique : Dualité onde-particule

    • Onde: Fréquence (f) et longueur d’onde (λ).
    • Particule: Photons, énergie (E) reliée à f et λ par une constante (h) -  Formule : E = h × f

    Rayons X

    • Nature: Onde électromagnétique (10⁸ à 10⁻¹² m)
    • Flux de photons: Varient de 40 eV à 40 000 eV
    • Types: « mous » (λ > 1nm) - basse énergie, « durs » (λ < 1nm) - haute énergie.

    1ère Source de photons X: Bremsstrahlung

    • Origine: Déviation des électrons dans la matière
    • Energie: Variable, liée à l'accélération
    • Spectre: Continu, mélange de photons à faible énergie et de photons à forte énergie

    2ème Source de photons X: Rayonnement X de fluorescence

    • Origine: Réarrangement électronique, émission de photons X.
    • Energie: Caractéristique des couches électroniques de l’atome
    • Spectre: Discontinu, raies caractéristiques

    Faisceau de RX produit par un tube à RX

    • Composé de: Bremsstrahlung et rayonnement de fluorescence.

    Radiographie de projection

    • Transmission: RX traversent la matière et atteignent le détecteur.
    • Diffusion: RX changent de direction.
    • Absorption: RX sont absorbés par la matière.
    • Rétrodiffusion: RX sont renvoyés.
    • Détecteur: Capte les RX transmis et diffusés.

    Tomodensitométrie X

    • Synonyme: Scanner, TDM, CT
    • Appareil: Tube à RX tournant autour du patient, détecteurs mobiles.
    • Intérêt: Coupes anatomiques 3D.
    • 1er scanner: G. Hounsfield
    • Principe: Calcul de l'atténuation des RX en fonction des angles. Le nombre de photons reçus permet de créer l'image

    Applications des rayons X

    • Médicaux (radiographie, tomographie, interventionnèle)
    • Non médicaux (contrôle des bagages, archéologie)

    Radiographie avec opacification

    • Produits de contraste iodé: pour visualisation de structures internes.
    • Produits barytés: pour visualisation de l'appareil digestif.

    Danger des rayons X

    • Certains rayonnements ionisants
    • Effets déterministes: Mort cellulaire.
    • Effets stochastiques: Cancers (aléatoires).

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    Rayons X - Cours PDF

    Description

    Cette fiche de cours traite de la découverte des rayons X et de leur fonctionnement à travers le Tube de Crookes. Nous explorerons la mise au point, les composants, ainsi que l'importance historique de cette découverte réalisée par Wilhelm Röntgen. Préparez-vous à tester vos connaissances sur ces concepts fondamentaux de la physique.

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