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Définition de la radioactivité

Définition de la radioactivité

Radioactivité est l'émission spontanée de radiation sous forme de particules ou de photons de haute énergie résultant d'une réaction nucléaire. Il est également connu sous le nom de décroissance radioactive, de désintégration nucléaire, de désintégration nucléaire ou de désintégration radioactive. Bien qu'il existe de nombreuses formes de rayonnement électromagnétique, elles ne sont pas toujours produites par la radioactivité. Par exemple, une ampoule électrique peut émettre des radiations sous forme de chaleur et de lumière, mais elle n’est pas radioactif. Une substance contenant des noyaux atomiques instables est considérée comme radioactive.

La désintégration radioactive est un processus aléatoire ou stochastique qui se produit au niveau des atomes individuels. Bien qu'il soit impossible de prédire exactement quand un seul noyau instable se désintégrera, il est possible de prédire le taux de désintégration d'un groupe d'atomes en fonction de constantes ou de demi-vies de désintégration. UNE demi vie est le temps nécessaire pour que la moitié de l’échantillon de matière subisse une désintégration radioactive.

Points à retenir: définition de la radioactivité

  • La radioactivité est le processus par lequel un noyau atomique instable perd de l'énergie en émettant des radiations.
  • Alors que la radioactivité entraîne la libération de radiations, toutes les radiations ne sont pas produites par des matières radioactives.
  • L'unité SI de radioactivité est le becquerel (Bq). Les autres unités comprennent le curie, le gris et le sievert.
  • Les désintégrations alpha, bêta et gamma sont trois processus courants par lesquels les matières radioactives perdent de l'énergie.

Unités

Le Système international d'unités (SI) utilise le becquerel (Bq) comme unité standard de radioactivité. L'unité est nommée en l'honneur du découvreur de la radioactivité, les scientifiques français Henri Becquerel. Un becquerel est défini comme une décroissance ou désintégration par seconde.

Le curie (Ci) est une autre unité de radioactivité commune. Il est défini comme 3,7 x 1010 désintégrations par seconde. Un curie est égal à 3,7 x 1010 Bequerels.

Les rayonnements ionisants sont souvent exprimés en unités de gris (Gy) ou de tamisage (Sv). Un gris correspond à l'absorption d'un joule d'énergie de rayonnement par kilogramme de masse. Un sievert est la quantité de rayonnement associée à une modification de 5,5% du cancer, éventuellement en développement, à la suite d'une exposition.

Types de désintégration radioactive

Les trois premiers types de désintégration radioactive à être découverts étaient les désintégrations alpha, bêta et gamma. Ces modes de décomposition ont été nommés par leur capacité à pénétrer la matière. La désintégration alpha pénètre la distance la plus courte, tandis que la désintégration gamma pénètre la plus grande distance. Finalement, les processus impliqués dans les désintégrations alpha, bêta et gamma ont été mieux compris et de nouveaux types de désintégration ont été découverts.

Les modes de désintégration comprennent (A est la masse ou le nombre de protons plus les neutrons, Z est le nombre ou le nombre de protons):

  • Désintégration alpha: Une particule alpha (A = 4, Z = 2) est émise par le noyau, ce qui donne un noyau fille (A -4, Z - 2).
  • Émission de protons: Le noyau parent émet un proton, ce qui donne un noyau fille (A -1, Z - 1).
  • Émission de neutrons: Le noyau parent éjecte un neutron, ce qui donne un noyau fille (A - 1, Z).
  • Fission spontanée: Un noyau instable se désintègre en deux ou plusieurs petits noyaux.
  • Bêta moins (β−) pourriture: Un noyau émet un électron et électron antineutrino pour donner une fille avec A, Z + 1.
  • Bêta plus (β+) pourriture: Un noyau émet un neutrino du positron et de l'électron pour donner une fille avec A, Z - 1.
  • Capture électronique: Un noyau capture un électron et émet un neutrino, ce qui donne une fille instable et excitée.
  • Transition isomérique (IT): Un noyau excité libère un rayon gamma, donnant une fille avec la même masse atomique et le même numéro atomique (A, Z),

La désintégration gamma se produit généralement après une autre forme de désintégration, telle que la désintégration alpha ou bêta. Lorsqu'un noyau est laissé dans un état excité, il peut libérer un photon aux rayons gamma afin de permettre à l'atome de retrouver un état d'énergie plus bas et plus stable.

Sources

  • L'Annunziata, Michael F. (2007). Radioactivité: introduction et histoire. Amsterdam, Pays-Bas: Elsevier Science. ISBN 9780080548883.
  • Loveland, W .; Morrissey, D .; Seaborg, G.T. (2006). Chimie nucléaire moderne. Wiley-Interscience. ISBN 978-0-471-11532-8.
  • Martin, B.R. (2011). Physique nucléaire et des particules: introduction (2e éd.). John Wiley & Sons. ISBN 978-1-1199-6511-4.
  • Soddy, Frederick (1913). "Les éléments radio et la loi périodique." Chem. Nouvelles. Nr. 107, pages 97-99.
  • Stabin, Michael G. (2007). Radioprotection et dosimétrie: introduction à la physique de la santé. Springer. doi: 10.1007 / 978-0-387-49983-3 ISBN 978-0-387-49982-6.