Etude de la distribution spatiale du 210Pbex dans le sol par la technique d’analyse par spectrométrie gamma / Tennah Meriama  

Public ISBD Titre : Etude de la distribution spatiale du 210Pbex dans le sol par la technique d’analyse par spectrométrie gamma Type de document : texte imprimé Auteurs : Tennah Meriama, Auteur ; Azbouche,A, Directeur de thèse Editeur : Setif:UFA Année de publication : 2019 Importance : 1 vol (56 f .) Format : 29 cm Langues : Français (fre) Catégories : Thèses & Mémoires:Physique Mots-clés : Les radio-traceurs le Pb-210 Spectrométrie gamma Détecteur à semi-conducteur Ge(HP Index. décimale : 530 Physique Résumé : Ce travail a pour but de mesurer les activités spécifiques plomb-210 en excès dans des échantillons de sol, à travers les activités du plomb-210, Plomb-214 et Bismuth-214, pour l’étude de sa distribution spatiale, appliquée à l’estimation des processus de mouvements particulaire des sols. La quantification de ce radio élément, nécessite l’utilisation d’une chaine de spectrométrie gamma, basée sur la détection des rayons gamma émis par les radionucléides présents dans différents échantillons de sol ; Pour cela, des échantillons prélevés du bassin versant de l’Oued Fergoug et subis un prétraitement, ont été analysés. Elles ont été prélevé en profondeur sur le site d’expérimentation le long de deux transects d’une pente allant jusqu’à 18% étendu de la direction de culture. Nous avons effectué des mesures expérimentales de l’efficacité du détecteur en utilisant une source étalon poly-énergétique dans une matrice sol de forme géométrique identique à notre porte échantillon. Le détecteur est un semi-conducteur de type HP(Ge), associé à une chaîne de spectrométrie gamma usuelle, à laquelle est associée un analyseur multi canal MCA; ce dernier est commandé un logiciel Génie 2000. La détermination des activités du Pb-210 a nécessité les corrections de l’auto atténuation des rayons gamma dans l’échantillon, et les corrections des coïncidences dues à la désexcitation du noyau du Bi-214. Cette tâche a été réalisée par l’utilisation du logiciel LABSOCS et par simulation Monte Carlo. Les résultats obtenus montrent que les concentrations du 210Pbex au niveau des profils de sol dans toutes les carottes des deux transects sont distribuées d’une manière uniforme, Note de contenu : Sommaire Liste des figures Liste des tableaux Introduction générale .......................... ..................................................................................... 1 Chapitre I : Généralités sur la radioactivité I. Notion de la radioactivité : .............................................................................................. 3 II. Types de radioactivité : ................................................................................................ 3 II.1. La Radioactivité alpha : ................................................................................................... 3 II.2. La radioactivité bêta : .................................................................................................. 3 II.3. Emission gamma : .................................................................................................... 4 III. Origine de la radioactivité dans l’environnement : ......................................................... 4 III.1. Radioactivité d’origine naturelle : ............................................................................... 4 III.1.1. Radioactivité d’origine cosmique : .......................................................................... III.1.2. Radioactivité d’origine tellurique : .......................................................................... 5 III.2. La radioactivité artificielle : ........................................................................................ 5 IV. Décroissance radioactive ................................................................................................. 5 IV.1. Constante radioactive (λ) : ........................................................................................... 5 IV.2. Loi de décroissance radioactive :................................................................................. 5 IV.3. Période radioactive (Demi-vie) : ................................................................................. 6 IV.4. Activité d’une source radioactive : .............................................................................. 7 V. Filiation radioactives : ..................................................................................................... 8 VI. Equilibre radioactif : ........................................................................................................ 9 VI.1. Définition : ................................................................................................................... 9 VI.2. Equilibre radioactif entre plusieurs radioéléments en filiation : .................................. 9 VI.2.1. Equilibre radioactif entre deux radioéléments : ....................................................... 9 VI.2.2. Extension à plus de deux groupes ......................................................................... 11 VI.2.3. Exemple de l’équilibre séculaire 226Ra-222Rn ........................................................ 11 VII. Traceurs radioactifs : ..................................................................................................... 12 VII.1. Traceurs radioactifs environnementaux : .................................................................. 12 VII.2. Plomb (Pb-210) en excès : ......................................................................................... 13 Chapitre II : Technique d'analyse par spectrométrie gamma I. Les rayons gamma : .................................................................................................. 16 II. Interaction des rayons gamma avec la matière ......................................................... 16 II.1. Effet photoélectrique ............................................................................................... 16 II.2. L’effet Compton : ..................................................................................................... 17 II.3. Effet de création de paires : ...................................................................................... 18 III. Atténuation des photons dans la matière : .................................................................. 20 IV. Détecteurs des rayons gamma : .................................................................................. 21 IV.1. Paramètres caractérisant un détecteur : ..................................................................... 21 IV.1.1. Résolution en énergie : .............................................................................................. 21 IV.1.2. Efficacité de détection : ............................................................................................. 22 IV.1.3. Temps mort ................................................................................................................ 23 V. Principaux détecteurs des rayons gamma : ................................................................. 23 V.1. Détecteur à scintillation .............................................................................................. 23 V.2. Détecteurs semi-conducteurs ..................................................................................... 24 V.3. Détecteur Germanium hyper pure Ge(HP) : .............................................................. 26 VI. Spectrométrie gamma .................................................................................................. 27 VI.1. Présentation d’une chaîne de spectrométrie gamma ................................................... 27 VI.1.1. Détecteur : .................................................................................................................. 27 VI.1.2. Alimentation haute tension :....................................................................................... 27 VI.1.3. Le préamplificateur : .................................................................................................. 28 VI.1.4. L’amplificateur : ......................................................................................................... 28 VI.1.5. Convertisseur analogique-numérique ......................................................................... 29 VI.1.6. Analyseur multicanaux ............................................................................................... 29 VI.1.7. Le DSA 1000 (Digital Spectrum Analyzer) : ............................................................. 29 VII. Principe de la technique d’analyse par spectrométrie gamma : ................................... 30 VII.1. Analyse qualitative (Identification des radionucléides) .............................................. 30 VII.2. Analyse quantitative : .................................................................................................. 30 VII.2.1. Étalonnage à l’aide des sources étalons : .................................................................... VII.2.2.Étalonnage par simulation Monte Carlo ...................................................................... 31 VIII. Effets de matrice : .................................................................................................. 31 VIII .1 L’auto-absorption γ : ................................................................................................... 31 VIII.2 Coïncidences de sommation γ-γ...……………………………………………………..31 IX. Applications de la technique d’analyse par spectrométrie gamma ............................... 32 Chapitre III: Application à l'analyse des échantillons de sol I. Matériels et méthodes : ................................................................................................. 33 I.1. Présentation de la zone d’étude : ............................................................................... I.2. Stratégies et techniques d’échantillonnage : ................................................................ 33 I.3. Préparation des échantillons : ...................................................................................... 34 I.4. Dispositif expérimentale de la technique spectrométrie gamma : ............................... 35 I.5. Analyse qualitative et quantitative des échantillons : .................................................. 36 I.5.1. Etalonnage de la chaine de mesure ............................................................................. II. Mesures spectrométriques : .......................................................................................... 43 II.1. Analyse qualitative : ..................................................................................................... 43 II.2 Analyse quantitative : ................................................................................................... 43 III. Résultats et discussion : ................................................................................................. Côte titre : MAPH/0364 En ligne : https://drive.google.com/file/d/1kb1alP3vburOSH3vHb-s6WmGCNDk58tk/view?usp=shari [...] Etude de la distribution spatiale du 210Pbex dans le sol par la technique d’analyse par spectrométrie gamma [texte imprimé] / Tennah Meriama, Auteur ; Azbouche,A, Directeur de thèse . - [S.l.] : Setif:UFA, 2019 . - 1 vol (56 f .) ; 29 cm. Langues : Français (fre) Catégories : Thèses & Mémoires:Physique Mots-clés : Les radio-traceurs le Pb-210 Spectrométrie gamma Détecteur à semi-conducteur Ge(HP Index. décimale : 530 Physique Résumé : Ce travail a pour but de mesurer les activités spécifiques plomb-210 en excès dans des échantillons de sol, à travers les activités du plomb-210, Plomb-214 et Bismuth-214, pour l’étude de sa distribution spatiale, appliquée à l’estimation des processus de mouvements particulaire des sols. La quantification de ce radio élément, nécessite l’utilisation d’une chaine de spectrométrie gamma, basée sur la détection des rayons gamma émis par les radionucléides présents dans différents échantillons de sol ; Pour cela, des échantillons prélevés du bassin versant de l’Oued Fergoug et subis un prétraitement, ont été analysés. Elles ont été prélevé en profondeur sur le site d’expérimentation le long de deux transects d’une pente allant jusqu’à 18% étendu de la direction de culture. Nous avons effectué des mesures expérimentales de l’efficacité du détecteur en utilisant une source étalon poly-énergétique dans une matrice sol de forme géométrique identique à notre porte échantillon. Le détecteur est un semi-conducteur de type HP(Ge), associé à une chaîne de spectrométrie gamma usuelle, à laquelle est associée un analyseur multi canal MCA; ce dernier est commandé un logiciel Génie 2000. La détermination des activités du Pb-210 a nécessité les corrections de l’auto atténuation des rayons gamma dans l’échantillon, et les corrections des coïncidences dues à la désexcitation du noyau du Bi-214. Cette tâche a été réalisée par l’utilisation du logiciel LABSOCS et par simulation Monte Carlo. Les résultats obtenus montrent que les concentrations du 210Pbex au niveau des profils de sol dans toutes les carottes des deux transects sont distribuées d’une manière uniforme, Note de contenu : Sommaire Liste des figures Liste des tableaux Introduction générale .......................... ..................................................................................... 1 Chapitre I : Généralités sur la radioactivité I. Notion de la radioactivité : .............................................................................................. 3 II. Types de radioactivité : ................................................................................................ 3 II.1. La Radioactivité alpha : ................................................................................................... 3 II.2. La radioactivité bêta : .................................................................................................. 3 II.3. Emission gamma : .................................................................................................... 4 III. Origine de la radioactivité dans l’environnement : ......................................................... 4 III.1. Radioactivité d’origine naturelle : ............................................................................... 4 III.1.1. Radioactivité d’origine cosmique : .......................................................................... III.1.2. Radioactivité d’origine tellurique : .......................................................................... 5 III.2. La radioactivité artificielle : ........................................................................................ 5 IV. Décroissance radioactive ................................................................................................. 5 IV.1. Constante radioactive (λ) : ........................................................................................... 5 IV.2. Loi de décroissance radioactive :................................................................................. 5 IV.3. Période radioactive (Demi-vie) : ................................................................................. 6 IV.4. Activité d’une source radioactive : .............................................................................. 7 V. Filiation radioactives : ..................................................................................................... 8 VI. Equilibre radioactif : ........................................................................................................ 9 VI.1. Définition : ................................................................................................................... 9 VI.2. Equilibre radioactif entre plusieurs radioéléments en filiation : .................................. 9 VI.2.1. Equilibre radioactif entre deux radioéléments : ....................................................... 9 VI.2.2. Extension à plus de deux groupes ......................................................................... 11 VI.2.3. Exemple de l’équilibre séculaire 226Ra-222Rn ........................................................ 11 VII. Traceurs radioactifs : ..................................................................................................... 12 VII.1. Traceurs radioactifs environnementaux : .................................................................. 12 VII.2. Plomb (Pb-210) en excès : ......................................................................................... 13 Chapitre II : Technique d'analyse par spectrométrie gamma I. Les rayons gamma : .................................................................................................. 16 II. Interaction des rayons gamma avec la matière ......................................................... 16 II.1. Effet photoélectrique ............................................................................................... 16 II.2. L’effet Compton : ..................................................................................................... 17 II.3. Effet de création de paires : ...................................................................................... 18 III. Atténuation des photons dans la matière : .................................................................. 20 IV. Détecteurs des rayons gamma : .................................................................................. 21 IV.1. Paramètres caractérisant un détecteur : ..................................................................... 21 IV.1.1. Résolution en énergie : .............................................................................................. 21 IV.1.2. Efficacité de détection : ............................................................................................. 22 IV.1.3. Temps mort ................................................................................................................ 23 V. Principaux détecteurs des rayons gamma : ................................................................. 23 V.1. Détecteur à scintillation .............................................................................................. 23 V.2. Détecteurs semi-conducteurs ..................................................................................... 24 V.3. Détecteur Germanium hyper pure Ge(HP) : .............................................................. 26 VI. Spectrométrie gamma .................................................................................................. 27 VI.1. Présentation d’une chaîne de spectrométrie gamma ................................................... 27 VI.1.1. Détecteur : .................................................................................................................. 27 VI.1.2. Alimentation haute tension :....................................................................................... 27 VI.1.3. Le préamplificateur : .................................................................................................. 28 VI.1.4. L’amplificateur : ......................................................................................................... 28 VI.1.5. Convertisseur analogique-numérique ......................................................................... 29 VI.1.6. Analyseur multicanaux ............................................................................................... 29 VI.1.7. Le DSA 1000 (Digital Spectrum Analyzer) : ............................................................. 29 VII. Principe de la technique d’analyse par spectrométrie gamma : ................................... 30 VII.1. Analyse qualitative (Identification des radionucléides) .............................................. 30 VII.2. Analyse quantitative : .................................................................................................. 30 VII.2.1. Étalonnage à l’aide des sources étalons : .................................................................... VII.2.2.Étalonnage par simulation Monte Carlo ...................................................................... 31 VIII. Effets de matrice : .................................................................................................. 31 VIII .1 L’auto-absorption γ : ................................................................................................... 31 VIII.2 Coïncidences de sommation γ-γ...……………………………………………………..31 IX. Applications de la technique d’analyse par spectrométrie gamma ............................... 32 Chapitre III: Application à l'analyse des échantillons de sol I. Matériels et méthodes : ................................................................................................. 33 I.1. Présentation de la zone d’étude : ............................................................................... I.2. Stratégies et techniques d’échantillonnage : ................................................................ 33 I.3. Préparation des échantillons : ...................................................................................... 34 I.4. Dispositif expérimentale de la technique spectrométrie gamma : ............................... 35 I.5. Analyse qualitative et quantitative des échantillons : .................................................. 36 I.5.1. Etalonnage de la chaine de mesure ............................................................................. II. Mesures spectrométriques : .......................................................................................... 43 II.1. Analyse qualitative : ..................................................................................................... 43 II.2 Analyse quantitative : ................................................................................................... 43 III. Résultats et discussion : ................................................................................................. Côte titre : MAPH/0364 En ligne : https://drive.google.com/file/d/1kb1alP3vburOSH3vHb-s6WmGCNDk58tk/view?usp=shari [...]

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MAPH/0364	MAPH/0364	Mémoire	Bibliothéque des sciences	Français	Disponible Disponible

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