Qu’Est-Ce que La Radioactivité ?
Qu’est-ce qui cause la radioactivité?
Comme son nom l’indique, la radioactivité est l’acte d’émettre des rayonnements simultanément. Ceci est fait par un noyau atomique qui, pour une raison quelconque, est instable; il « veut » abandonner de l’énergie pour passer à une configuration plus stable. Au cours de la première moitié du XXe siècle, une grande partie de la physique modernela physique a été consacrée à l’exploration des raisons pour lesquelles cela se produit, avec pour résultat que la décharge nucléaire était assez bien comprise en 1960. Trop de neutrons dans un noyau conduisent à émettre une particule bêta négative, qui modifie l’un des neutrons dans un proton. Trop de protons dans un noyau le conduisent à émettre un positron (électron chargé positivement), transformant un proton en neutron. Trop d’énergie conduit un noyau à émettre un rayon gamma, qui rejette une grande énergie sans changer aucune des particules du noyau. Une masse trop importante conduit l’anucléus à émettre une particule alpha, rejetant quatre particules lourdes (deux protons et deux neutrons).
Comment mesure-t-on la radioactivité ?
La radioactivité est un phénomène physique et non biologique.En termes simples, la radioactivité d’un échantillon peut être mesurée en comptant combien de nombreux atomes se désintègrent spontanément chaque seconde. Cela peut être fait avec des instruments conçus pour détecter le type particulier de rayonnement émis à chaque « désintégration » ou désintégration. Le nombre réel de désintégrations de persécuond peut être assez important. Les scientifiques se sont mis d’accord sur des unités communes àutiliser comme une forme de raccourci. Ainsi, un curie (abrégé « Ci » et nommé d’après Pierre et Marie Curie, les découvreurs du radium) est simplement une manière abrégée d’écrire « 37 000 000 000 de désintégrations par seconde », le taux de désintégration se produisant dans 1 gramme de radium. Le Système international de mesures (SI) le plus moderne pour le même type de mesure est le becquerel (abrégé « Bq » et nommé d’après Henri Becquerel, le découvreur de la radioactivité), qui est simplement un raccourci pour « 1 persécution de désintégration. »
Qu’est-ce que la demi-vie radioactive?
Être instable ne conduit pas un noyau atomique à émettre immédiatement un rayonnement.Au lieu de cela, la probabilité qu’un atome se désintègre est constante, comme si les noyaux instables participaient continuellement à une sorte de loterie, avec des dessins aléatoires pour déterminer quel atome émettra ensuite un rayonnement et se désintégrera à un état plus stable. Le temps qu’il faut à la moitié des atomes d’une masse donnée pour « gagner la pile » – c’est-à-dire émettre un rayonnement et passer à un état plus stable – s’appelle la demi-vie. Les demi-vies varient considérablement selon les types d’atomes, de moinsune seconde à des milliards d’années. Par exemple, il faudra environ 4,5 milliards d’années pour que la moitié des atomes d’une masse d’uranium 238 se désintègrent spontanément, mais seulement 24 000 ans pour que la moitié des atomes d’une masse de plutonium 239 se désintègrent spontanément. L’iode 131, couramment utilisé dansmédecine, a une demi-vie de seulement huit jours.
Qu’est-ce qu’une chaîne de désintégration radioactive ?
La stabilité peut être obtenue en une seule désintégration, ou un noyau peut se désintégrer à travers une série d’états avant d’atteindre une configuration vraiment stable, un peu comme un jouet intelligent descendant un escalier. Chaque état ou étape aura son proprecaractéristiques uniques de demi-vie et de type de rayonnement à émettre au fur et à mesure que l’on passe à l’état suivant. De nombreux efforts scientifiques ont été consacrés à la découverte de ces chaînes de désintégration, non seulement pour parvenir à une compréhension de base de la nature, mais aussi pour concevoir des armes nucléaires et des réacteurs nucléaires. La désintégration inhabituellement compliquée de l’uranium 238, par exemple – la principale source de radioactivité naturelle sur terre – se déroule comme suit:
L’U-238 émet un alpha
Le thorium 234 émet un bêta
Le Protactinium 234 émet un bêta
L’uranium 234 émet un alpha
Le thorium 230 émet un alpha
Le radium 226 émet un alpha
Le radon 222 émet un alpha
Le polonium 218 émet un alpha
Le plomb 214 émet un bêta
Le Bismuth 214 émet un bêta
Le Polonium 214 émet un alpha
Le plomb 210 émet un bêta
Le Bismuth 210 émet un bêta
Le Polonium 210 émet un alpha
Le plomb 206, qui est stable
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Comment la radioactivité peut-elle être causée artificiellement?
La radioactivité peut se produire à la fois naturellement et par intervention humaine. Un exemple de radioactivité induite artificiellement est l’activation neutronique. Un aneutron tiré dans un noyau peut provoquer une fission nucléaire (la division desatomes). C’est le concept de base de la bombe atomique. L’activation neutronest également le principe sous-jacent de la thérapie par capture de bore-neutron pour certains cancers du cerveau. Une solution contenant du bore est injectée chez un patient et est plus absorbée par le cancer que par d’autres cellules. Les neutrons tirés sur la zone du cancer du cerveau sont facilement absorbés (capturés) par les noyaux de bore. Ces noyaux deviennent alors instables et émettent des radiations qui attaquent les cellules cancéreuses.Simple dans sa physique de base, le traitement a été complexe et controversé dans la pratique et après un demi-siècle est toujours considéré comme hautement expérimental.