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Réactions nucléaires

Posté par
marie12345
27-02-16 à 18:30

Bonjour, grâce à des recherches il faut que je trouve les atomes qui sont utilisés dans le traitement du cancer de la thyroïde par irathérapie et quelle énergie est libérée par un comprimé de 20mg.

LES OBJECTIFS DU TRAITEMENT

Le traitement à l'iode radioactif a trois objectifs :

Détruire les cellules thyroïdiennes normales restantes après l'opération ;
Détruire les éventuelles cellules cancéreuses encore présentes dans le corps, y compris les métastases ;
Compléter le bilan d'extension du cancer.

LES CONTRE-INDICATIONS AU TRAITEMENT

Le traitement à l'iode radioactif est contre-indiqué en cas d'allaitement ou de grossesse.

LE PRINCIPE DU TRAITEMENT

Une fois avalé sous la forme d'une gélule, l'iode radioactif passe dans le sang. Les cellules thyroïdiennes captent cet iode en circulation. Les rayons émis par l'iode radioactif au cours d'une désintégration "béta moins" endommagent les cellules thyroïdiennes qui finissent, au bout de plusieurs semaines ou mois, par être détruites.

Les rayons agissent sur quelques millimètres. Les cellules voisines, qui n'utilisent pas l'iode, ne sont ainsi pas affectées et les effets secondaires du traitement sont très limités.


L'élément  Iode
             L'ide est un élément chimique de la série des halogénes, de symbole I et de numéro atomique 53 (Z=53). Il s'agit d'un élément relativement rare dans le milieu naturel, arrivant 47eme  dans l'écorce terrestre. Trois isotopes radioactifs de l'iode sont tous particulièrement utilisés en médecine : l'iode 131, l'iode 123 et l'iode 125. Ils sont utilisés sous forme de comprimés  contenant 20mg d'iode.

Et un extrait du diagramme de segré (N,Z) que je ne trouve pas sur internet


j'ai essayé de répondre donc voici mes recherches

I_{53}^{131}I_{54}^{131}+e_{-1}^{0}
J'ai essayé de faire l'équation de désintégration  en utilisant l'isotope de l'iode 131 car dans le diagramme de Segré le noyau est radioactif -.

j'ai essayé de calculé l'énergie libéré avec la relation d'Einstein, j'ai trouvé que l'énergie était égal environ 2.36 33*10^43 J

Je ne suis pas du tout sur de ce que j'ai fait et je ne sais pas ou ça peut m'emmener. Pourriez vous m'aider ?

Merci d'avance

Marie

Posté par
quarkplus
re : Réactions nucléaires 28-02-16 à 07:50

Bonjour,
Je ne comprends pas que l'on vous donne un tel travail avec aussi peu d'indication ...
Oui, vous allez pouvoir trouver l'énergie unitaire d'une réaction ...
Seulement , les 20 mg  sont ils de l'iode 131 à 100 %   ?
L'iode 131 est radioactif avec une période  .... jours  .
Donc, l'effet de la dose délivrée va s'étaler sur plusieurs  jours selon l'activité (Bq ) de l'Iode qui va décroître avec le temps .
De plus , après l'administration au patient  , une partie de l'Iode est éliminé par les voies naturelles et il intervient une notion de période  biologique  qui se combine avec la période radioactive de l'Iode pour donner une période apparente effective du produit .
Voilà tout ce qu'il faut prendre en compte , je pense n'avoir rien oublié .
C'est vrai que vous trouverez tout cela sur Internet en plusieurs documents dont vous devrez faire la synthèse , mais je continue à penser que c'est difficile pour une élève de 1 ère  qui aborde la radioactivité .

Posté par
J-P
re : Réactions nucléaires 28-02-16 à 11:50

Pour la désintégration de l'I131

I(53,131) ---> Xe(54,131) + e(-1,0) + antineutrino + gamma

La masse d'un ATOME de I131 = 130,9061246 u
La masse d'un noyau d'atome d'I131 = 130,9061246 - 53 * 5,4858.10^-4 = 130,87704986 u

La masse d'un ATOME de Xe131 = 130,9050824 u
La masse d'un noyau d'atome de Xe131 = 130,9050824 - 54*5,4858.10^-4 = 130,87545908 u

Delta m = 130,87545908 + 5,4858.10^-4 - 130,87704986 = -0,0010422 u = 0,0010422 u = -1,73.10^-30 kg

E = Delta m * c² = -1,555.10^-13 J = -0,969 MeV

Une partie de cette énergie sera (en général) sous forme d'un photon gamma de 0,364 MeV (Passage d'un état excité à l'état stable du Xe(54,131)

Le reste, soit 0,605 MeV sera sous forme d'énergie cinétique (répartie entre la particule Beta et le Xe(54,131))

Ceci pour UNE désintégration Beta- de l'I131
-----
Si même le comprimé était composé de 20 mg I131, alors au départ, il y aurait 20.10^-3/131 = 1,527.10^-4 mol d'atomes de I131, soit donc 9,2.10^19 atomes de I131

L'énergie totale dégagée, pour un comprimé, serait donc de 9,20.10^19 * 1,555.10^-13 = 14,3.10^6 J = 14,3 MJ (une partie en photons gamma, une partie sous forme énergie cinétique des particule Beta- et des Xe(64,131))


Rien relu.  

Posté par
marie12345
re : Réactions nucléaires 28-02-16 à 11:56

Merci donc les atomes utilisé pour le traitement du cancer sont l'Iode 131 et le Xenon ?

Posté par
J-P
re : Réactions nucléaires 28-02-16 à 12:18

Les comprimés contiennent de l'iode 131

Et l'iode 131 se désintègre en Xe(131) et émet une particule Beta- (électron).
Le noyau de Xe(131) ainsi "crée" est en général en un état excité ...
Ce noyau se "désexite" en émettant un photon gamma.

Posté par
marie12345
re : Réactions nucléaires 28-02-16 à 12:23

Je comprends pas pourquoi l'iode se transforme Xenon

Posté par
J-P
re : Réactions nucléaires 28-02-16 à 16:30

Si tu veux dire par là que tu ne comprends pas POURQUOI cela se passe ainsi, c'est normal.

En physique, on observe la nature et puis on tente de dégager une théorie qui colle avec les observations. On explique alors, par cette théorie, COMMENT cela se passe mais jamais POURQUOI. (Seul les ignares prétentieux pensent connaître, à tort, le pourquoi des choses).

Les observations ont montré qu''il y avait plusieurs sortes de radioactivité, c'est à dire plusieurs "manières" par lesquelles un élément chimique pouvait se "transformer" en un autre. Parmi ces différentes "manières", il y a  la radioactivité Beta-.

C'est ce type de radioactivité qui fait qu'un noyau d'iode131 peut se transformer en un noyau de Xénon131, cette "transformation" s'accompagne aussi d'un dégagement d'énergie sous forme d'une émission d'un photon gamma et d'un antineutrino (dont on ne parle pas dans les études secondaires).

Sur ce lien : , tu trouveras plein de détails sur le sujet, tu ne comprendra probablement pas tout mais la lecture de ce lien peut quand même t'apprendre beaucoup de chose.
-----
Juste un rappel de ce qu'a répondu un grand Physicien (Feynman) quand un étudiant lui avait dit ne pas comprendre le POURQUOI de  la théorie physique qui leur était présentée.

Citation :
".....cela dit,il se peut que vous ne compreniez pas ce que je vous dis de la manière dont opère la Nature,pour la raison que vous ne voyez pas pourquoi elle opère de cette façon.Mais il faut bien voir que personne n'est capable d'expliquer pourquoila Nature se comporte de cette façon là,et pas d'une autre........
Ce qui est important ,c'est que la théorie en question permette des prédictions qui soient en accord avec l'expérience."





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