IV.A Marqueurs bêta-plus.

N.B.: Certaines notions évoquées dans ce chapitre sont des rappels de ce qu'on trouvera en plus développé dans le sujet "physique nucléaire" (§III.A.2.b: radioactivité bêta-plus; sur le plan anecdotique on y trouvera une remarque sur la double appellation positon/positron) et dans le sujet "radioprotection" (§I.A.1: Ionisation directe)

1)Radioactivité β⁺.

Pour rappel, les isotopes émetteurs β⁺ ont un noyau qui présente un excès de protons par rapport à la ligne de stabilité générale. A l'exception de l'hydrogène et de l'hélium tous les éléments possèdent des isotopes de ce type mais beaucoup choisissent, en tout ou en partie, de se désintégrer par la voie alternative de capture électronique. Dans tous les cas il s'agit de se rapprocher de la ligne de stabilité en transformant un proton en neutron. Pour ce qui est de la voie β⁺, la seule qui intéresse le PET scan ("positron emission tomography", en français TEP: tomographie par émission de positron), cela se fait selon la réaction:

…où e⁺ est un positron, antiparticule de l'électron, qui a donc la même masse de 511keV/c² mais le signe contraire, et où ν est un neutrino, particule sans masse et sans charge qui n'interagit que très faiblement avec la matière. La transition libère une énergie très précise E_t, égale au bilan des masses (m_X-m_Y-m_e)c². Etant donné que le positron et le neutrino doivent se partager cette énergie et qu'ils peuvent le faire de toutes les façons possibles, le spectre des énergies cinétiques du positron s'étend continûment depuis E_c=0 (le neutrino prend tout) jusqu'à E_c=E_t (le positron prend tout), avec une distribution de probabilité qui favorise la région où les deux particules se partagent le tout plus ou moins équitablement, ce qui donne l'allure caractéristique du spectre β⁺ en forme de cloche asymétrique.