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Questions and Answers
Quel est l'élément constitutif le plus élémentaire de la matière?
Quel est l'élément constitutif le plus élémentaire de la matière?
L'atome
Quelle est la définition de la radioactivité?
Quelle est la définition de la radioactivité?
La désintégration bêta moins (β-) est un processus qui réduit le nombre de neutrons dans le noyau.
La désintégration bêta moins (β-) est un processus qui réduit le nombre de neutrons dans le noyau.
False
Qu'est-ce qu'un nucléide ?
Qu'est-ce qu'un nucléide ?
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Quelle est la relation entre la masse et l'énergie ?
Quelle est la relation entre la masse et l'énergie ?
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Que signifie l'expression "défaut de masse" dans le contexte des noyaux atomiques?
Que signifie l'expression "défaut de masse" dans le contexte des noyaux atomiques?
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Quel est le rôle de la capture électronique dans la désintégration radioactive ?
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Quelles sont les deux principales utilisations des photons gamma en médecine ?
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En quoi consiste la désexcitation gamma ?
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Quelles sont les transformations radioactives primaires?
Quelles sont les transformations radioactives primaires?
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Study Notes
Module : Biophysique
- Le module de Biophysique comprend 5 chapitres
- Le module couvre le 1er semestre de la 1ère année de Pharmacie, année universitaire 2023/2024
- Le module est enseigné par le Pr. Hiroual Soufiane
- La biophysique est un module pluridisciplinaire situé à l'interface de la physique, de la biologie et de la physiologie.
- Il permet d'étudier les phénomènes et le fonctionnement du corps humain selon des théories et modèles physiques.
- L'objectif du module est de doter les étudiants des éléments nécessaires à la justification des décisions diagnostiques et thérapeutiques avec des arguments solides.
Introduction
- Introduction
- L'atome
- Le noyau
- La radioactivité
Biophysique des Rayonnements ionisants
- Structure du noyau et radioactivité
- Interactions entre les rayonnements ionisants et la matière
- Détections des Rayonnements ionisants
- Radiobiologie des rayonnements ionisants
- Radioprotection dans l'utilisation des rayonnements ionisants
- Radiothérapie, Curiethérapie et Imagerie médicale (radiologie et scintigraphie)
L'imagerie médicale
- Domaine de la médecine qui crée des représentations visuelles du corps humain internes pour diagnostic & traitement
- La radiologie (rayons X) pour diagnostiquer et traite en s'appuyant sur l'absorption des rayons X selon la densité et la composition chimique.
- La médecine nucléaire (photons Gamma) basée sur la détection externe des photons Gamma émis par le patient après administration de produits radioactifs.
La radiothérapie
- Basée sur la destruction des tissus par les rayonnements ionisants (RI)
- Radiothérapie externe : source de rayonnement placée à l'extérieur du patient, utilisée pour les traitements.
- Radiothérapie interne : introduction d'un agent radioactif dans l'organisme à traiter, souvent par injection ou voie orale
- La radiobiologie étudie les effets des rayonnements ionisants sur les organismes vivants
- La radioprotection concerne les mesures de protection contre les rayonnements ionisants pour les patients, les travailleurs, l'environnement...
La radioactivité
- Processus purement nucléaire (modification du noyau).
- Phénomène naturel spontané.
- Réaction contre l'instabilité (phénomène probabiliste).
- Processus exoénergétique (libération d'énergie)
- émission de particules et/ou de rayonnements.
- Radioactivité naturelle (75 nucléides radioafictifs, 256 nucléides stables, 238U, 40K, 232Th) et cosmique (3H, 14C).
- Découverte et histoire (Henri Becquerel, Pierre et Marie Curie, Ernest Rutherford, Frédéric et Irène Joliot-Curie).
- Loi de décroissance radioactive (N(t)=Noxe-𝜆T)
- Période radioactive (T): temps ½, temps nécessaire pour que ½ des noyaux se désintègrent
- Activité (A(t)): nombre de désintégrations par unité de temps
- Relation masse-activité
- Transformations radioactives (ẞ-, ẞ+, α, CE)
- Spectres d'émission (gamma, alpha, bêta)
- L'Interaction forte et faible et la cohésion nucléaire
L’interaction forte et faible
- Les quatre interactions fondamentales (forte, faible, électromagnétique et gravitationnelle) et leur rôle dans la cohésion nucléaire
- L'importance de l'interaction forte dans la cohésion nucléaire en surmontant la répulsion électrostatique entre protons.
- L'interaction faible responsable de la désintégration ẞ.
L'atome et le noyau
- L’atome : noyau + cortège d'électrons
- Le noyau : protons + neutrons
- Rayon moyen du noyau: 10-15m
- Rayon d'un atome: 10-10m
La matière
- L'atome est l'élément constitutif de la matière.
- Atome = noyau + cortège électronique
Isotopes, Isotones et Isobares
- Isotopes : même nombre de protons (Z) mais différents nombres de neutrons (N)
- Isotones : même nombre de neutrons (N) mais différents nombres de protons (Z)
- Isobares : même nombre de masse (A) mais différents nombres de protons (Z) et neutrons (N)
Introduction à la physique
- La dualité onde-corpuscule
- La masse et l’énergie dans les noyaux atomiques.
- Définition de l’électron-volt (eV)
Modes de transformation du noyau : désexcitation et désintégration
- Désexcitation : libération d'énergie sans modification de la structure du noyau
- Désintégration : libération d'énergie avec modification de la structure et du nombre de protons et neutrons
La stabilité des nucléides
- Diagramme de Segré / Vallée de stabilité (N=Z (éléments légers, <20) / N ≈1.5Z+10 (éléments lourds, >20))
- Les noyaux stables sont situés dans la vallée de la stabilité
Applications médicales
- La radiothérapie (métabolique & superficielle)
- Scintigraphie
- Tomographie par émission de positrons (TEP)
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