2020 - Q12 - Isobariques

[elea.crn]

Salut,

Je ne comprends absolument pas la correction de ce QCM

QCM 12
Soit un nucléide X se transformant en un nucléide mY par capture électronique K, puis subissant une
désexcitation par émission gamma pour aboutir à l'élément fils stable Y. Lors de ces 2 transformations
successives, que peut-on observer ?
On donne : M(X)=11,0114 u; M(mY)=11,0095 u ; M(Y) = 11,0093 u ; 1 u = 931 MeV
Les énergies de liaison des électrons sont : Ek (X) = 490 eV; El (X) = 65 eV ;
Ek (mY)=340 eV; El (mY)=38 eV; Ek (Y)=340 eV ; El (Y) =38 eV.

A.Un rayonnement électromagnétique de 186,2 keV.
B.Un rayonnement électromagnétique de 425 eV.
C.Un électron avec une énergie cinétique de 264 eV.
D. Un électron avec une énergie cinétique de 302 eV
E. Les propositions A, B, C et D sont fausses.

Les réponses sont apparemment A et C. Serait-il possible de m'éclairer svp ?

Merci !

[Cassie'Scope]

Hey !!

Pou ce qcm il faut traiter les deux transformations séparément :

1 - La capture électronique :

On passe de l'atome père au fils métastable en capturant un électron du cortège. L'atome fils va donc subir un réarrangement électronique par la suite.
Et c'est ce qu'on va calculer au vu des petites valeurs dans les items qu'on a (l'énergie du beta- émis sera de l'ordre du MeV, et ici on est en eV, de l'ordre des électrons du cortège, donc même pas besoin de s'embêter à calculer l'énergie libérée par la réaction)

Ek (mY)=340 eV;
El (mY)=38 eV

On capture un électron de la couche K. L'énergie des électrons et/ou de photons de fluorescnce ne pourront pas être supérieur à 340 eV.
On peut donc éliminer la A et la B pour cette partie.

Situation possible :
Un électron de la couche L vient combler la couche K et émet un photon de fluorescence de 240-38 = 302 eV.
Ensuite, on peut imaginer que ce même photon de fluorescence vient expulser un électron de la couche L. On obtient un électron d'Auger d'énergie 302 - 38 = 264 eV.
L'item C est JUSTE

Autre situation :
Un électron libre vient combler la couche K et émet un photon de fluorescence de 340 eV.
Ce photon vient expulser un électron de la couche L qui aura une énergie de 340-38 = 302 eV
L'item D est JUSTE

2 - L'émission gamma :

On va avoir l'émission d'un rayonnement électromagnétique (le rayon gamma).
On va donc se concentrer sur les items A et B.
On calcul l'énergie de notre rayonnement.

ΔM = 11,0095 - 11,0093 = 0,0002 u
El = 0,0002 x 931,5 = 0,1863 MeV = 186,3 keV.
L'item A est JUSTE

Au final A, C et D sont justes !

(info bonus : l'item B correspondait au comblement de la couche K par un électron de la couche L et qui émet une photon de fluorescence, si on utilisait les énergies de liaison de l'atome père (490-65 = 425 eV, mais c'est un piège classique, ON UTILISE LES ENERGIES DE LIAISON DE L'ATOME FILS ++)

[elea.crn]

Salut,

Merci pour tes deux réponses plus que complètes et claires<3