Physique, plein de curiosités

par **Joker62** » 24 Avr 2007, 15:55

Ra la la
Faut pas lire "Ange et démon" ( Dan Brown )

par **entropik** » 24 Avr 2007, 15:57

Bonjour,

C'est amusant, il y a donc des machines qui passent leurs journées à créer de l'antimatière? C'est dans les cyclotrons qu'on en fabrique?
J'ai lu récemment qu'on avait découvert que l'antimatière permettait de détruire les tumeurs en faisant moins de dégâts au reste du corps qu'avec de la matière. Comment fais-t-on pour transporter les antiprotons dont a besoin le secteur médical? Je suppose qu'il faut bien les isoler car au contact de la matière , ils ont tendance à se désintégrer non?

Pour en revenir à l'équation d'Einstein, sous quelle forme est-elle complète? Ne peut-on vraiment pas dire qu'elle fait le lien entre l'énergie et la masse? C'est quand même ça son but non? C'est ainsi qu'on sait que chaque seconde, le Soleil transforme l'équivalent en masse de 44 000 pétroliers (je crois) en lumière, non?

par **Dominique Lefebvre** » 24 Avr 2007, 17:10

entropik a écrit:Bonjour,

C'est amusant, il y a donc des machines qui passent leurs journées à créer de l'antimatière? C'est dans les cyclotrons qu'on en fabrique?

Je ne vois pas ce que cela a d'amusant, mais bon! En fait, des positrons (ou positons, comme tu veux) et autres anti-particules sont des sous-produits des collisions provoquées pour étudier la structure du noyau. Si ça t'intéresse, vas sur le site du CERN.
Et non, ce ne sont pas des cyclotrons! Un peu vieillot comme techno... c'est bon pour lesproblèmes de term, ça les cyclotrons, oupour bidouiller un petit faisceau dans un coin! Et encore, on fait maintenant des accélérateurs linéaires de poche, j'exagère mais à peine!

Pour en revenir à l'équation d'Einstein, sous quelle forme est-elle complète? Ne peut-on vraiment pas dire qu'elle fait le lien entre l'énergie et la masse? C'est quand même ça son but non? C'est ainsi qu'on sait que chaque seconde, le Soleil transforme l'équivalent en masse de 44 000 pétroliers (je crois) en lumière, non?

La forme complète de l'équation d'Einstein est E^2 = p^2c^2 +m0^2c^4. Et on l'exprime sous cette forme!
E représente l'énergie totale du système considéré. p représente l'impulsion du système et m0 sa masse au repos.

Au repos (impulsion nulle), on appelle "énergie au repos", la quantité E0 = m0c^2.

En prtaique, on utilise plutôt la formule

.

Si l'on y regarde de plus près, l'énergie totale d'une particule élémentaire est en mécanique relativiste une quantité positive, constante et directement liée à la masse. c'est ce qu'exprime E=mc^2.

C'est ainsi que l'on évalue souvent la masse des particules en unité d'énergie, comme l'électron-volt. Un électron au repos (c'est théorique) a une masse de 0,51 MeV.

Ce qui me permet de rebondir sur un point qui pose souvent problème: la masse du photon. Beaucoup ne comprennent pas pourquoi on dit que la masse du photon est nulle alors qu'il possède une certaine énergie. En fait c'est la masse au repos du photon qui est nulle. Mais comme le photon n'est jamais au repos, l'équation d'Einstein nous indique que sa masse mp = E/c^2.

par **entropik** » 24 Avr 2007, 17:37

Merci pour vos lumières! Mais même sur le site du CERN ils n'expliquent pas comment ils s'y prennent pour transporter les antiprotons de l'accélérateur jusqu'à l'hopital pour pratiquer une isodose en vue d'éradiquer des tumeurs.

par **Dominique Lefebvre** » 24 Avr 2007, 18:17

entropik a écrit:Merci pour vos lumières! Mais même sur le site du CERN ils n'expliquent pas comment ils s'y prennent pour transporter les antiprotons de l'accélérateur jusqu'à l'hopital pour pratiquer une isodose en vue d'éradiquer des tumeurs.

Si j'en crois ce que j'ai vu dans différents services de médecine nucléaire, le faisceau est produit sur place grâce à des "petits" accélérateurs (d'où l'intérêt des accélérateurs de "poche"!).
Techniquement, un faisceau d'antiprotons se transporte comme un faisceau de protons! Dans un tube sous vide, tu créé un champ électromagnétique approprié et tu y injectes tes particules... Evidemment, il faut éviter que le faisceau ne touche les parois! Mais rassures-toi, ce ne sera pas la fin du monde! Tout juste un beau court-circuit et un tunnel d'accélérateur à changer!

par **entropik** » 24 Avr 2007, 18:55

Dominique Lefebvre a écrit:Si j'en crois ce que j'ai vu dans différents services de médecine nucléaire, le faisceau est produit sur place grâce à des "petits" accélérateurs (d'où l'intérêt des accélérateurs de "poche"!).
Techniquement, un faisceau d'antiprotons se transporte comme un faisceau de protons! Dans un tube sous vide, tu créé un champ électromagnétique approprié et tu y injectes tes particules...

Oui mais comment fais-t-on pour les injecter? on ne se promène pas avec ses protons en poche, arriverait-on à capter des protons libres dans l'atmosphère? ou alors on capte des neutrons libres qu'on transforme en proton?

par **Dominique Lefebvre** » 24 Avr 2007, 19:14

entropik a écrit:Oui mais comment fais-t-on pour les injecter? on ne se promène pas avec ses protons en poche, arriverait-on à capter des protons libres dans l'atmosphère? ou alors on capte des neutrons libres qu'on transforme en proton?

Mais non, on les fabrique!
Les accélérateurs servent à accélérer un faisceau d'électrons, de protons ou d'ions pour bombarder une cible choisie selon les particules qu'on veut obtenir.
On fabrique un faisceau d'électrons en chauffant des filaments et des protons (ou des ions) en ionisant de l'hydrogène ou de l'hélium ou autre selon les besoins.

par **entropik** » 24 Avr 2007, 23:43

Mais si les accélérateurs sont devenus si petit qu'on peut presque les mettre en poche y en a bien un qui finira par s'en servir comme arme

par **S@m** » 25 Avr 2007, 00:56

Je rajoute mon grain de sel, étant en plein dedans....

L'élement radioactif ( ex: FDG, analogue radioactif du glucose) est injecté dans le sang du patient en IV. Cet élément se desintegre en émetant un positon, une particule beta + , qui part un peu n'importe comment avant de rencontrer un électron. Les deux s'anihilent e til en ressort deux rayons gammas, donc deux photons, qui partent en ligne droite mais opposée, à 511 keV exactement d'intensité.
Ces deux photons sont reçus par un detecteur.
C'est la TEP.

Sinon tu as la scintigraphie, sur le meme principe sauf que tu te bases sur un élement qui se desintegre directement en gamma pur. Et la en effet tu as un collimateur, puis detecteur et enfin des photomultiplicateurs, qui transforment l'energie des photons gammas en energie electronique et l'amplifient considerablement pour avoir le signal.
Ca c'est des techniques de diagnostic, pas de traitement.

Pour les tumeurs comme tu disais, c'est meme principe, tjs de la desintégration (beta- et gamma)

PS: Soit on parle pas de la meme chose, soit...parcque les accelerateurs ne sont pas du tout petit.

par **Dominique Lefebvre** » 25 Avr 2007, 07:42

S@m a écrit:Je rajoute mon grain de sel, étant en plein dedans....

L'élement radioactif ( ex: FDG, analogue radioactif du glucose) est injecté dans le sang du patient en IV. Cet élément se desintegre en émetant un positon, une particule beta + , qui part un peu n'importe comment avant de rencontrer un électron. Les deux s'anihilent e til en ressort deux rayons gammas, donc deux photons, qui partent en ligne droite mais opposée, à 511 keV exactement d'intensité.
Ces deux photons sont reçus par un detecteur.
C'est la TEP.

Sinon tu as la scintigraphie, sur le meme principe sauf que tu te bases sur un élement qui se desintegre directement en gamma pur. Et la en effet tu as un collimateur, puis detecteur et enfin des photomultiplicateurs, qui transforment l'energie des photons gammas en energie electronique et l'amplifient considerablement pour avoir le signal.
Ca c'est des techniques de diagnostic, pas de traitement.

D'accord avec toi pour la production de positrons in vivo en TEP et scintigraphie.

Pour les tumeurs comme tu disais, c'est meme principe, tjs de la desintégration (beta- et gamma)

PS: Soit on parle pas de la meme chose, soit...parcque les accelerateurs ne sont pas du tout petit.

Entropik et moi faisions allusion à la radiothérapie par positrons, qui ne fait pas encore partie des protocoles standards me semble-t-il!

Et tu auras noté, Sam que j'ai écris le mot "petit" entre guillemets! Actuellement les collisionneurs (c'est le nom qu'on donne aux accélérateurs qui produisent des particules par bombardement de cible) utilisés en radio thérapie sont assez encombrants, disons un petit bâtiment...
Le plus souvent d'ailleurs, ce sont les malades qui viennent au collisionneur et les services de médécine nucléaire ont des annexes au labo (GANIL à Caen, Accélérateur d'Orsay, pour ceux que je connais).

Néanmoins, on travaille vraiment à des accélérateurs de poche. Dernièrement, les chercheurs de l'X/ENSTA/CNRS ont mis au point une manip d'accélération de particules de 250 MeV sur une table à l'aide de deux lasers...

par **Dominique Lefebvre** » 25 Avr 2007, 07:46

entropik a écrit:Mais si les accélérateurs sont devenus si petit qu'on peut presque les mettre en poche y en a bien un qui finira par s'en servir comme arme

Mais pourquoi diable vouloir en faire une arme! Tes positrons s'annihileraient dans l'atmosphère avant d'avoir fait 1 mm! Et le tireur serait marron!

par **cesar** » 25 Avr 2007, 08:45

Dominique Lefebvre a écrit:Mais pourquoi diable vouloir en faire une arme! Tes positrons s'annihileraient dans l'atmosphère avant d'avoir fait 1 mm! Et le tireur serait marron!

et les neutrons ??? si tu fais un accelerateur à neutrons...

ceci dit : pourquoi en faire une arme ?? pourquoi avoir fait des armes à feu avec la poudre, alors que les feux d'artifices c'est mieux...? Cela n'est pas un accident si toutes les nouvelles technologies sont developpés souvent par et pour la guerre....

par **Dominique Lefebvre** » 25 Avr 2007, 09:59

cesar a écrit:et les neutrons ??? si tu fais un accelerateur à neutrons...

pourquoi faire, on a des bombes à neutrons miniaturisées...

ceci dit : pourquoi en faire une arme ?? pourquoi avoir fait des armes à feu avec la poudre, alors que les feux d'artifices c'est mieux...? Cela n'est pas un accident si toutes les nouvelles technologies sont developpés souvent par et pour la guerre....

Je suis particulièrement bien placé pour le savoir! Ce qui gouverne l'étude d'une arme, c'est l'efficacité au combat...

par **RadarX** » 25 Avr 2007, 10:08

Dominique Lefebvre a écrit:Mais pourquoi diable vouloir en faire une arme! Tes positrons s'annihileraient dans l'atmosphère avant d'avoir fait 1 mm! Et le tireur serait marron!

Ouais, allez Dominique!! A bas les armes. :++:
Et toi cesar :marteau:

par **S@m** » 25 Avr 2007, 12:13

Ah oué ok Dominique c'est vrai que pour la radiothérapie c'est different :++:

par **Dominique Lefebvre** » 25 Avr 2007, 13:04

RadarX a écrit:Ouais, allez Dominique!! A bas les armes. :++:
Et toi cesar :marteau:

Je suis bien d'accord radarX. Mais pour une fois, ce n'est pas moi qui ait abordé le sujet...

par **Flodelarab** » 25 Avr 2007, 13:12

Tu surveilles tout ça Dominique.

l'arme à l'oeil ?

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