Les rayonnements radioactifs peuvent pénétrer dans la matière sur quelques centimètres avant d'être stoppés. Mais tous n'ont pas la même facilité à pénétrer la matière : certains sont arrêtés par une simple feuille de papier, alors que d'autres traversent du métal, voire du béton. Le rayonnement alpha est notamment arrêté par une simple feuille de papier, signe que celui-ci est une particule massive qui interagit fortement avec la matière. Le rayonnement bêta est arrêté par une feuille d'aluminium. Quant au rayonnement gamma, il demande plusieurs centimètres de plomb pour être stoppé. Le rayonnement neutronique est arrêté par la matière assez difficilement : il faut le ralentir avec une grosse épaisseur de matière (plusieurs centimètres d'eau ou des murs de béton renforcés avec du bore).
L'interaction matière-rayons alpha/bêta/neutriniques.
Ces différences proviennent des charges et de la masse des rayonnements : les rayonnements lourds sont arrêtés plus rapidement que les légers, de même que les rayonnements chargés. La raison à cela est que les rayons qui traversent la matière sont soumis à des interactions électromagnétiques entre matière et atomes. Elles sont de plusieurs types, mais on peut les classer en deux grands types :
La formule de Bethe.
De manière générale, la distance de pénétration dépend des différences d'énergie cinétique entre rayonnements : plus un rayonnement est énergétique, plus il pénètre loin dans la matière. Le résultat est que les particules alpha sont celles qui pénètrent le moins dans la matière : non seulement elles sont massives, mais elles sont en plus bien chargées électriquement. Les particules bêta sont elles aussi arrêtées rapidement, surtout à cause de leur charge électrique (leur masse étant plus légère que celle d'une particule alpha). Les neutrons sont freinés essentiellement par les collisions, de même que les rayons gamma. La masse nulle et la forte énergie de ces derniers les rend plus difficiles à freiner que les neutrons, d'où leur fort pouvoir de pénétration.
Il existe une formule qui résume l'influence de ces éléments sur la profondeur de pénétration d'un rayonnement : la formule de Bethe. Celle-ci dit combien d'énergie cinétique une particule perd en parcourant une distance x dans le matériau freinant.
Il existe aussi une version relativiste de cette formule, que voici :
Les chambres à brouillard.
Les collisions d'un rayon radioactifs sur un atome peuvent l'ioniser, s'ils sont assez énergétiques. Dans les faits, tous les rayonnements radioactifs sont des rayonnements ionisants (qui ionisent les atomes). Cette ionisation est à l'origine des dégâts de la radioactivité sur les tissus biologiques, comme nous le verrons plus tard. Mais c'est aussi grâce à ce phénomène que l'on peut détecter les rayons radioactifs. Pour cela, on utilise une chambre froide hermétique emplie de vapeur d'eau ou d'alcool diluée. La chambre est refroidie à une faible température, inférieure à 0 degré, histoire que la vapeur d'eau/alcool puisse se condenser en brouillard. Mais les conditions physiques dans la chambre sont telles que la vapeur ne peut se condenser spontanément. Il faut pour cela que la vapeur d'eau s’agglomère autour d'impuretés, qui font office de noyaux de condensation. L'ionisation induite permet justement de créer de telles impuretés. Lorsqu'un rayon radioactif cogne une molécule d'eau/d'alcool, elle peut l'ioniser. L'ion ainsi formé sert de noyau de condensation et donne naissance à une petite gouttelette d'eau/alcool. Le rayon radioactif donne naissance à plusieurs gouttelettes sur son trajet, ce qui donne une petite traînée de brouillard sur sa trajectoire. C'est ainsi que l'on peut détecter des rayonnements radioactifs.
L'interaction matière-rayons gamma.
Le cas des rayons gamma est un petit peu à part. Vu qu'il s'agit de lumière, ils sont absorbés lorsqu'ils traversent la matière. Quand on éclaire une surface, celle-ci absorbe une partie de la lumière qu'elle reçoit et les rayons gamma ne font pas exception. L'intensité de l'absorption dépend de plusieurs paramètres, dont les plus importants sont les suivants :
La loi de Beer-Lambert.
Si on prend un bloc de matériau d'épaisseur formula_2, l'intensité en entrée formula_3 et en sortie formula_4 seront différentes. L'expérience montre que le rayonnement perd un pourcentage de son intensité, que nous noterons formula_5.
Il est raisonnable de supposer que l'absorption est constante pour une distance identique. Ce qui fait que l'on a, pour une distance infinitésimalement petite formula_7 :
En intégrant pour une profondeur allant de 0 à x, on a :
La primitive du premier terme se calcule avec la formule suivante : formula_11
On utilise la formule : formula_13
En prenant l'exponentielle, on trouve l'absorption en fonction de la distance de pénétration. L'équation obtenue dit que l'absorption des rayons gamma est exponentielle avec la distance.
On peut réécrire cette équation en utilisant le paramètre formula_17, qui peut s'interpréter comme la distance pour que l'intensité soit divisée par formula_18.
Cette équation de l'optique s'appelle la Loi de Beer-Lambert.
En utilisant cette équation, on peut démontrer que 95% de la lumière est absorbée à une distance de formula_19. On peut donc raisonnablement dire, en approximation, que la lumière ne pénètre que sur une distance bien précise, proche de formula_19. Cette distance n'est pas très grande pour les matériaux opaques, mais devient sensible pour les matériaux transparents. Pour les rayons gamma, beaucoup de matériaux sont transparents, ou presque transparents. Cela traduit que l'absorbance des matériaux est très faible pour les rayons gamma (mais pas forcément pour les autres formes de lumière).
Les mécanismes d'interaction rayons gamma-matière.
L'absorption des rayons gamma est liée à divers mécanismes similaires à ceux mentionnés pour la matière. Vu que les rayons gamma ne sont pas chargés, seules les collisions avec les atomes peuvent les ralentir. On pourrait croire que leur nature lumineuse les empêche d'entrer en collision avec la matière, mais ce n'est pas le cas. Quand un rayon gamma cogne un atome, plusieurs phénomènes peuvent se produire : soit le photon rebondit sur l'atome, soit il l'ionise, soit un crée une paire électron-positron. Ces phénomènes s'appellent respectivement l'effet Compton, l'effet photoélectrique et l'effet de création de paires.
Le mécanisme dominant dépend fortement de l'énergie du photon gamma incident. Ci-dessous est illustré le mécanisme dominant en fonction de l'énergie du photon gamma.

Julius Wilhelm Hornung
Paul Wilhelm Hornung
Photographie/Personnalités/H/Julius Wilhelm Hornung

Biographie.
Julius Wilhelm Hornung (1861 - 21 avril 1929) était un photographe allemand né et décédé à Tübingen, où il a travaillé. Il était le fils de Paul Wilhelm Hornung.

Photographie/Personnalités/G/Christian Gihbsson

Biographie.
Christian Gihbsson était un photographe norvégien né le 15 mai 1857 à Trelleborg et décédé le 28 décembre 1902 à Helsinki. Il a travaillé en Norvège, en Suède et en Finlande.

Grec ancien/Dieux/Ésa
Ésa est une divinité allégorique.
Zhongyi
Pentax SMC M 50 mm f/1,7
SMC Pentax-M 50 mm f/1,7
Sony A6000
Le noyau atomique/Les théories de la désintégration alpha