{"id":224041,"date":"2023-05-08T18:17:19","date_gmt":"2023-05-08T16:17:19","guid":{"rendered":"https:\/\/osr.org\/?p=224041"},"modified":"2026-02-21T16:04:58","modified_gmt":"2026-02-21T14:04:58","slug":"rayons-gamma-ce-quils-sont-et-a-quoi-ils-servent","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/osr.org\/fr\/blog\/actualites\/rayons-gamma-ce-quils-sont-et-a-quoi-ils-servent\/","title":{"rendered":"Rayons gamma: ce qu’ils sont et \u00e0 quoi ils servent"},"content":{"rendered":"

Dans cet article, vous allez apprendre ce que sont les rayons gamma : comment ils sont produits, qui les a d\u00e9couverts, comment ils sont fabriqu\u00e9s et quelle est leur utilit\u00e9 en m\u00e9decine.<\/p>\n

O\u00f9 et \u00e0 partir de quoi les rayons gamma sont-ils produits?<\/h2>\n

 <\/p>\n

Le rayonnement gamma est un rayonnement \u00e9lectromagn\u00e9tique ionisant. Il a le pouvoir de p\u00e9n\u00e9tration le plus \u00e9lev\u00e9 et se forme lors de la d\u00e9sint\u00e9gration spontan\u00e9e de noyaux atomiques radioactifs (nucl\u00e9ides). Apr\u00e8s la d\u00e9sint\u00e9gration alpha ou b\u00eata-moins, les noyaux restent g\u00e9n\u00e9ralement dans un \u00e9tat de forte activit\u00e9. <\/strong>Cet exc\u00e9dent d\u2019\u00e9nergie est lib\u00e9r\u00e9 par des photons, appel\u00e9s quanta gamma, afin de ramener le noyau \u00e0 un \u00e9tat fondamental stable. Cette d\u00e9sint\u00e9gration n\u2019entra\u00eene aucune modification du nombre de masse ou de la charge nucl\u00e9aire de l\u2019atome. Elle a une tr\u00e8s grande port\u00e9e<\/strong> et traverse presque toutes les mati\u00e8res. Des plaques de plomb \u00e9paisses sont donc n\u00e9cessaires pour les prot\u00e9ger efficacement.<\/p>\n

Le terme de rayonnement gamma englobe tout rayonnement \u00e9lectromagn\u00e9tique dont l\u2019\u00e9nergie quantique est sup\u00e9rieure \u00e0 200 keV (kilo-\u00e9lectron-volt). Lorsqu\u2019un tel quantum gamma quitte le noyau en d\u00e9composition, il a une vitesse constante \u00e9gale \u00e0 la vitesse de la lumi\u00e8re dans le vide. Le mode de production ne joue aucun r\u00f4le dans ce cas. En ce sens, il est presque identique au rayonnement X<\/strong>. Il est surtout utilis\u00e9 en astr<\/a>onomie<\/a> pour d\u00e9signer un rayonnement dont l\u2019origine n\u2019est pas claire ou en radioprotection, lorsque l\u2019origine du rayonnement ne joue aucun r\u00f4le.<\/p>\n

Pour dire les choses le plus simplement possible, les rayons gamma sont produits lorsqu\u2019un noyau atomique passe d\u2019un \u00e9tat \u00e9nerg\u00e9tique \u00ab\u00a0excit\u00e9\u00a0\u00bb \u00e0 son \u00e9tat fondamental apr\u00e8s une d\u00e9sint\u00e9gration alpha ou b\u00eata, en lib\u00e9rant de l\u2019\u00e9nergie sous forme de photons de haute \u00e9nergie (rayons gamma)<\/em><\/strong>.<\/p>\n

On appelle ce processus la transition gamma.<\/p>\n

Comment bloquer le rayonnement gamma?<\/h2>\n

Les rayonnements ionisants, par exemple les rayons X et les rayons gamma, mais aussi les rayons alpha et b\u00eata et les neutrons provoquent des dommages biologiques (importants) qui se traduisent ensuite par des dommages pour la sant\u00e9, g\u00e9n\u00e9ralement des cancers ou des tumeurs, car le m\u00e9canisme \u00e0 l\u2019origine des dommages en question est direct et li\u00e9 \u00e0 l\u2019\u00e9nergie consid\u00e9rable associ\u00e9e aux particules ou aux rayonnements ionisants.<\/strong><\/p>\n

D\u2019une mani\u00e8re g\u00e9n\u00e9rale, plus l\u2019\u00e9nergie associ\u00e9e aux rayonnements ionisants est \u00e9lev\u00e9e, plus les dommages qu\u2019ils peuvent causer sont importants. Un effet frappant des mutations de l\u2019ADN des plantes induites par la radioactivit\u00e9 li\u00e9e \u00e0 l\u2019accident de la centrale nucl\u00e9aire de Chernobyl.<\/strong><\/p>\n

En fait, lorsque les rayonnements ionisants traversent un mat\u00e9riau, ils d\u00e9posent suffisamment d\u2019\u00e9nergie pour briser les liaisons mol\u00e9culaires et d\u00e9placer (ou enlever) les \u00e9lectrons des atomes. Ce d\u00e9placement d\u2019\u00e9lectrons cr\u00e9e deux particules charg\u00e9es \u00e9lectriquement (ions), qui peuvent provoquer des changements dans les cellules vivantes des plantes, des animaux et des personnes. Les rayonnements<\/strong> ionisants sont donc potentiellement dangereux s\u2019ils ne sont pas utilis\u00e9s correctement et suffisamment bloqu\u00e9s.<\/p>\n

Plusieurs types de mat\u00e9riaux sont capables de bloquer les rayons gamma<\/strong> et sont a ce terme couramment utilis\u00e9s en m\u00e9decine ou encore en astronomie\u00a0: le plomb (plaque de plomb en radioth\u00e9rapie), le b\u00e9ton et \u00e9galement les plastiques (polym\u00e8re) haute densit\u00e9. \u00c0 noter aussi que les masques anti-radiations peuvent absorber une partie des rayons gamma en cas d’accident nucl\u00e9aire par exemple\u2026 Mais, heureusement pour les habitants de la Terre, les rayons gamma de l’univers sont absorb\u00e9s par l\u2019atmosph\u00e8re terrestre.<\/p>\n

Quand les rayons gamma ont-ils \u00e9t\u00e9 d\u00e9couverts?<\/h2>\n

 <\/p>\n

Le 8 novembre 1895, le physicien allemand Wilhelm R\u00f6ntgen d\u00e9couvre accidentellement l\u2019existence des rayons X et donc des rayons gamma, une innovation qui va r\u00e9volutionner la m\u00e9decine en quelques mois. L\u2019ann\u00e9e suivante, le premier service de radiologie au sein d\u2019un h\u00f4pital \u00e9tait d\u00e9j\u00e0 en activit\u00e9 au Royaume-Uni et, en peu de temps, les rayons X ont commenc\u00e9 \u00e0 \u00eatre utilis\u00e9s dans le monde entier pour obtenir des images de fractures osseuses et de blessures par balle. En 1901, cette d\u00e9couverte a valu \u00e0 R\u00f6ntgen le prix Nobel.<\/strong><\/p>\n

R\u00f6ntgen est mort dans la pauvret\u00e9 en 1923 et, dans son testament, il a exprim\u00e9 le souhait que toute sa correspondance scientifique soit br\u00fbl\u00e9e. C\u2019est pourquoi nous ne disposons pas aujourd\u2019hui d\u2019un r\u00e9cit d\u00e9taill\u00e9 de ce qui s\u2019est pass\u00e9 le jour de la d\u00e9couverte. Ce dont nous sommes certains, c\u2019est qu\u2019il s\u2019agit d\u2019une d\u00e9couverte tout \u00e0 fait accidentelle: R\u00f6ntgen r\u00e9alisait des exp\u00e9riences avec un tube fluorescent et une capsule en verre sous vide dans laquelle on faisait passer un flux d\u2019\u00e9lectrons.<\/p>\n

Alors qu\u2019il travaillait, le physicien s\u2019est rendu compte qu\u2019un panneau, saupoudr\u00e9 d\u2019un produit chimique particulier et situ\u00e9 \u00e0 quelques m\u00e8tres de lui, s\u2019\u00e9tait mis \u00e0 briller faiblement. Cela s\u2019est produit m\u00eame apr\u00e8s que R\u00f6ntgen ait essay\u00e9 de couvrir le tube avec des feuilles<\/strong> de carton noir, en travaillant dans une pi\u00e8ce compl\u00e8tement sombre. Ce qui \u00e9clairait le panneau devait pouvoir p\u00e9n\u00e9trer la couche de papier : R\u00f6ntgen avait d\u00e9couvert (sans le savoir) que, dans certaines conditions, les \u00e9lectrons \u00e9mis par les tubes avec lesquels il travaillait se transformaient en un rayonnement \u00e9lectromagn\u00e9tique capable de p\u00e9n\u00e9trer la plupart des mat\u00e9riaux.<\/p>\n

Comment sont-ils fabriqu\u00e9s et quelle est la fr\u00e9quence des rayons gamma ?<\/h2>\n

 <\/p>\n

Contrairement aux autres rayonnements, la source est donc li\u00e9e aux processus nucl\u00e9aires et non au mouvement rapide des \u00e9lectrons. Les rayons gamma sont fabriqu\u00e9s par les photons les plus \u00e9nerg\u00e9tiques connus, ceux qui, avec les rayons X, donnent naissance \u00e0 l\u2019univers dit \u00ab\u00a0violent\u00a0\u00bb.<\/strong><\/p>\n

C\u2019est pourquoi, lorsqu\u2019on parle de l\u2019\u00e9tude du rayonnement gamma en astronomie, on fait souvent r\u00e9f\u00e9rence au concept d\u2019un univers violent, comme la mati\u00e8re tombant dans un trou noir, une explosion de supernova ou un GRB . En revanche, les rayons gamma de l\u2019ordre du m\u00e9ga-\u00e9lectronvolt peuvent \u00e9galement \u00eatre provenir du syst\u00e8me solaire, c\u2019est-\u00e0-dire du rayonnement solaire mais aussi de l\u2019atmosph\u00e8re terrestre lors d\u2019orages. Les rayons gamma les plus int\u00e9ressants, cependant, sont ceux d\u2019origine extragalactique.\u00a0<\/strong><\/p>\n

D\u2019un point de vue th\u00e9orique, il n\u2019y a pas de limites dans le spectre de fr\u00e9quences des ondes \u00e9lectromagn\u00e9tiques et gravitationnelles. Il existe cependant des limites pratiques, principalement li\u00e9es \u00e0 la puissance et aux caract\u00e9ristiques des \u00e9metteurs de ces ondes.<\/p>\n

Jusqu\u2019\u00e0 pr\u00e9sent, aucune onde gravitationnelle, qui est pr\u00e9dite par la th\u00e9orie de la relativit\u00e9 g\u00e9n\u00e9rale<\/strong>, n\u2019a \u00e9t\u00e9 directement observ\u00e9e. Les d\u00e9tecteurs actuellement en service pourraient observer des ondes gravitationnelles \u00e0 des fr\u00e9quences allant de 10-4 Hz \u00e0 quelques milliers de Hz. Dans le cas \u00e9lectromagn\u00e9tique, la plus haute fr\u00e9quence observ\u00e9e est celle des rayons gamma de la n\u00e9buleuse du Crabe<\/strong> et de certaines galaxies actives, et est de l\u2019ordre de 1027 Hz<\/p>\n

On suppose toutefois que des rayons gamma \u00ab\u00a0diffus\u00a0\u00bb ayant des \u00e9nergies de quelques milliers de TeV, et donc des fr\u00e9quences de l\u2019ordre de 1030 Hz, peuvent exister. Dans ces cas, il est important de tenir compte de la distance de l\u2019\u00e9metteur par rapport aux observateurs, car \u00e0 ces \u00e9nergies, l\u2019Univers n\u2019est plus transparent et les photons produits perdent une partie de leur \u00e9nergie lors de leur voyage vers la Terre.<\/p>\n

Comment utiliser les rayons gamma en m\u00e9decine ?<\/h2>\n

En radiologie m\u00e9dicale, on utilise \u00e9norm\u00e9ment les rayons gamma (m\u00eame 300 keV) pour obtenir des images diagnostiques des dents, des os du squelette et d\u2019autres parties du corps. Avec la tomographie axiale comput\u00e9ris\u00e9e<\/strong> (CT<\/strong><\/em>) et la mammographie, les images des organes internes (comme le cerveau), des tissus denses ou encore des tissus angiographiques<\/strong> sont r\u00e9v\u00e9l\u00e9es dans les moindres d\u00e9tails.<\/p>\n

Des rayonnements gamma encore plus \u00e9nerg\u00e9tiques sont utilis\u00e9s pour traiter certaines formes de cancer<\/a>, bien que ces m\u00eames rayonnements puissent provoquer un cancer dans les cellules saines touch\u00e9es. Pour \u00e9viter cela, dans certains cas,<\/strong> des faisceaux concentr\u00e9s de rayons gamma sont envoy\u00e9s depuis diff\u00e9rentes directions contre les cellules canc\u00e9reuses cibles.<\/p>\n

On retiendra que les rayons gamma sont utilis\u00e9s en m\u00e9decine nucl\u00e9aire, en radioth\u00e9rapie et dans le traitement des tumeurs et des maladies canc\u00e9reuses.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Dans cet article, vous allez apprendre ce que sont les rayons gamma : comment ils sont produits, qui les a d\u00e9couverts, comment ils sont fabriqu\u00e9s et quelle est leur utilit\u00e9 en m\u00e9decine. O\u00f9 et \u00e0 partir de quoi les rayons gamma sont-ils produits?   Le rayonnement gamma est un rayonnement \u00e9lectromagn\u00e9tique ionisant. 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