Radioactivité
C'est le phénomène associé à la désintégration spontanée des noyaux instables. Les atomes instables ont tendance à se désintégrer afin de donner des éléments plus stables, en émettant des particules (électrons, neutrons, etc.) ou des rayonnement électromagnétiques. On dit alors qu'ils sont radioactifs.
- Lors d'une transformation nucléaire, il y a :
- Conservation du nombre de masse A.
- Conservation du nombre de charge Z.
- Au cours d’une réaction nucléaire, il y a également toujours conservation de la quantité de mouvement, et conservation de l’énergie totale (masse + énergie).
Il existe trois grands types de désintégrations :
1. Radioactivité
2. Radioactivité
- Radioactivité : émission d'un électron. Elle affecte les nucléides X présentant un excès de neutrons (situés au_dessus de la vallée de stabilité dans le graphique).
- Radioactivité : émission d'un positon. Elle affecte les nucléides X présentant un excès de prontons (situés en dessous de la vallée de stabilité dans le graphique $$N = f (Z) $$).
$$ ^A _Z X^* \longrightarrow ^A _{Z-1} Y + \beta ^+ (^0 _{+1} e) $$
3. Radioactivité
C'est une réaction '' provoquée '' par des chocs entre un noyau cible et une particule. Elle est schématisée comme suit :
- : noyau cible.
- : noyau formé.
- : particule émise.
On symbolise cette relation comme suit :
- Réactions de transmutations : Ces réactions produisent des nucléides de nombre de masse égal ou très voisin de celui des nucléides cibles.
- Exemple :
- Exemple :
- Réactions de fissions : La fission est une réaction nucléaire au cours de laquelle l'impact d'un neutron sur un noyau lourd provoque son écaltement en deux noyaux plus légers.
- Exemple :
- Exemple :
- Réactions de fusion : La fusion est une réaction nucléaire au cours de laquelle deux noyaux légers fusionnent pour former un noyau plus lourd.
- Exemple :
- Exemple :
Ce qui caractérise la propension d'un nucléide à se désintégrer, c'est sa constante radioactive
Pour un petit intérvalle de temps nous avons :
Nous arrivons donc à une équation de type différentielle :
La solution de cette équation différentielle donne la loi de décroissance radioactive :
Période radioactive
Donc
Plus le temps de demi-vie est court, plus
L'activité
Unité : le Becquerel
Donc :
En particulier :
Donc :
Il existe trois grandes familles radioactives naturelles :
1- Famille de l'Uranium 238 : Nombre de masse
2- Famille de l'Uranium 235 : Nombre de masse
3- Famille de Thorium 232 : Nombre de masse
Et une famille radioactive artificielle :
Famille de Neptunium 237 : Nombre de masse
