[PhysChim] « β+ » VS « Émission de positron »

[Mickaël Vallier]

Bonjour à tous,

Dans le diagramme de Segré disponible ici : Diagramme de Segrésegree.web-labosims.org il est fait une distinction entre « émission β+ » et « émission par émission de positron ». J’imagine qu’il y a une subtilité pour distinguer ces 2 types de radioactivité, mais je ne vois pas. Quelqu’un aurait-il connaissance de cette différence, si elle existe ?

Mickaël VALLIER 

LPO Les Fontenelles - Louviers 

Académie de Normandie 

[mb]

La NUBASE semble désigner par béta⁺ à la fois l’émission de positron et la capture électronique : « béta⁺ = e⁺ + epsilon ».

http://cpc.ihep.ac.cn/article/2017/3

Le pdf direct :

https://cms.iopscience.org/ac0c0614-0d60-11e7-9a47-19ee90157113/030001.pdf?guest=true

Ainsi, dans l’anim° de Samuel JACQUINET :

- les noyaux en kaki font surtout de la capture électronique ; ex : le tellure 117 fait de la capture électronique à 75 %, et de l’émission de positron à 25 % (p 63), le xénon 122 fait de la capture électronique à 100 % (p 65)

- les noyaux en jaune font surtout de l’émission de positron (ou alors c’est qu’on ne connaît pas encore les pourcentages ?)

- les noyaux en violet font les deux dans des proportions semblables ; ex : l’iode 119 fait de la capture électronique à 49 %, et de l’émission de positron et 51 % (p 64)

N.B. - Je ne connais pas, mais alors pas du tout, la théorie de l’interaction faible ; je dois donc dire très probablement des bêtises :(

Merci Mickaël pour cette anim° ! (1ère tronc commun, Tale spécialité, … ).

Marc (Lavoisier Paris)

envoyé : 6 avril 2023 à 22:52
de : Mickaël Vallier <vall...@yahoo.fr>
à : phys...@listes.education.fr
objet : [PhysChim] « β+ » VS « Émission de positron »

[Association Labolycee.org]

Bonjour,

Samuel Jacquinet l'auteur de cette ressource https://segree.web-labosims.org/  m'a transmis sa réponse que voici :

"La désintégration beta + correspond à la capture d'un électron et a l' émission d'un positron. Donc la différence entre émission de positron et désintégration beta + c'est la capture d'électron. On peut voir cela écrit dans le document de recherche que j'ai utilisé pour avoir les données ( que j'ai du simplifier ). Voici le lien vers le document :

https://www-nds.iaea.org/amdc/ame2016/NUBASE2016.pdf

L'information est à la page 20."

Cordialement.

Jocelyn CLEMENT

[Denis Chadebec]

Euh ... si le noyau capture un électron, sa charge Z devient Z - 1, puis s'il émet un position, la charge devient Z - 2.
Or une désintégration bêta ne change Z que d'une unité à la fois. Voir par exdemple https://fr.wikipedia.org/wiki/Radioactivit%C3%A9_%CE%B2.
Qu'est-ce que je n'ai pas compris ?

Denis Chadebec

[Jean-Michel Millet]

Bonjour,

Il faut comprendre que beta + représente la capture électronique (ε) OU l’émission de positron (e+). β+=ε OU e+
(La note est page 8 du texte fourni indique également que c’est UNE notation :
Remark: this notation is not the same as the one used implicitly in ENSDF, where the combination of both modes is denoted “ε + β+”. (ce qui est la notation de Wikipedia).

Remarque : le diagramme de Wikipedia est faux e+ β+ ou ε ne font pas varier N.

[Lucien SOURROUILLE]

Bonsoir,

Le passage important dans le document cité dans un précédent message

Samuel Jacquinet l'auteur de cette ressource https://segree.web-labosims.org/  m'a transmis sa réponse que voici :

"La désintégration beta + correspond à la capture d'un électron et a l' émission d'un positron. Donc la différence entre émission de positron et désintégration beta + c'est la capture d'électron. On peut voir cela écrit dans le document de recherche que j'ai utilisé pour avoir les données ( que j'ai du simplifier ). Voici le lien vers le document :

https://www-nds.iaea.org/amdc/ame2016/NUBASE2016.pdf

L'information est à la page 20."

Cordialement.

Jocelyn CLEMENT

me semble être celui-ci (page 8 du document):

β+ decay

In the NUBASE evaluations some definitions and notations for β + decay were refined to provide a clearer presentation of the available information. Specifically, β + denotes the decay process that includes both electron capture, labeled ε, and decay by positron emission, labeled e+. One can then symbolically write: β + = ε + e+ . It is well known that for an available energy below 1022 keV, only electron capture, ε, is allowed, while above that value the two processes are in competition.

Remark: this notation is not the same as the one used implicitly in ENSDF, where the combination of both modes is denoted “ε+β+”. 

Les deux processus, émission de positon e+ ou capture d'électron ε , n'ont pas lieu simultanément pour le même atome:

aux "faibles énergies" seulement ε , au-dessus compétition entre les deux processus.

Exemple: le fer 51  peut se désintégrer soit par émission de positon, soit par capture électronique (ce dernier cas avec une probabilité très faible: 0,09%).

Des explications sur cette notion d'énergie et le seuil de 1022 kev se trouvent par exemple sur https://fr.wikipedia.org/wiki/Capture_électronique :

Comme seules les réactions exothermiques se produisent spontanément puisqu’elles ne nécessitent pas l’apport d’énergie extérieure, on déduit  que l’émission de positron n’est possible que lorsque la différence de masse entre le noyau père et noyau fils est supérieure à deux fois la masse de l’électron (l’électron et le positron ayant la même masse, 511keV/c²) soit 1022 keV/c² .

On peut également consulter https://laradioactivite.com/le-phenomene/positron-2 avec une intéressante photo de Carl Anderson et de  l’une des premières trajectoires de positrons qu'il a observée en 1933 dans une chambre à brouillard. 

Remarque: il semble qu'on puisse employer indifféremment positon ou positron. Certains préfèrent positron en anglais et positon en français (attesté aussi en allemand dès 1935).

N.B.

• NUBASE contains experimentally known nuclear properties, and some that have been estimated from extrapolation: mass, isomeric excitation energy, half-life, spin, parity, decay modes and intensities.(https://www.anl.gov/phy/atomic-mass-data-resources )

• ENSDF Evaluated Nuclear Structure Data File (https://www.iaea.org/resources/databases/evaluated-nuclear-structure-data-file )

Cordialement,

Lucien Sourrouille