La radioactivité


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Par WEBMASTER, le 17/03/2011 dans Physique - Théorie | 10471 | 0 |
La transformation spontanée d'un élément en un autre s'appelle la radioactivité. Elle peut être dangereuse à cause des rayonnements qu'elle émet. Des éléments instables telles que l'uranium ou le radium sont souvent associés à la radioactivité.



Définition: La radioactivité est une transmutation spontanée d'un atome en un autre atomeC'est la plus petite partie de la matière. Il est constitué d'un noyau autour duquel tournent des électrons. avec émission de rayonnement.

Histoire


C'est en 1896 qu'Henri Becquerel découvrit sans le savoir la radioactivité. Lors d'une des ses expériences sur la phosphorescence, il essaya de mettre des sels d'uranium sur une plaque photographique vierge. Tout ça dans une salle noire, il fit développer cette plaque. Et là, à sa surprise, il découvrit que la plaque avait été impressionnée sans avoir été exposée à la lumière. 

En 1898, Marie Curie découvrit que le pechblende, un minerai uranifère émettait plus de rayonnement que l'uranium lui-même. En travaillant deux ans sur des tonnes de ce minerai, elle réussit à isoler quelques milligrammes de radium. De cette particule vint le nom de "radioactivité". 

Image Univers Astronomie : La radioactivité



Durant les années 1920, une mode de porter des amulettes contenant du radium a commencé. Le radium était censé avoir des vertus thérapeutiques comme tonifiant. Le port de ces amulettes a fait beaucoup de morts dans les années 1930 ce qui a finalement fait passer cette mode. 

Les rayonnements


La radioactivité est caractérisée par le type de rayonnement qu'elle émet. On compte ainsi trois types de radioactivité : alpha, beta et gamma

Alpha


Les rayonnements alpha sont arrêtés par 6 cm d'air.  Ils sont constitués de deux neutrons et de deux protons soit un noyau d'hélium, ou une fraction du noyau de départ (mais plus radioactif).  Les rayonnements alpha sont donc chargés positivement.

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Rayonnement Alpha rejette
un noyau d'hélium (positif).
 



Beta


Ces rayonnements sont un peu plus agressifs que les rayonnements alpha. Il sont arrêtés par une feuille d'aluminium. Commes ils sont composés essentiellement d'électrons ils sont alors chargés négativement. 
On découvrit plus tard que ce rayonnement pouvait être composé de positrons (électrons à charge positive). Dans ce cas-là on parle de rayonnement b+. 

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Rayonnement beta constitué d'un électron (négatif)



Gamma


Le rayonnement gamma est le plus pénétrant des trois. Constitué seulement de photons de haute énergie, il peut traverser une épaisse planche de bois. Ce rayonnement se crée au niveau des nucléons : lorsqu'un nucléon passe dans les couches plus internes du noyau (moins énergétiques), il émet son énergie excédentaire sous forme de rayon gamma.

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Émission de rayonnement 
Gamma sous forme de
 photons énergétiques




Ces rayonnements ne sont jamais émis ensemble. Ils dépendent du noyau et de la réaction utilisée.

Par exemple, l'Uranium-238 radioactif émet un rayon alpha et perd donc 4 nucléons (2 protons + 2 neutrons): il se transforme donc en Thorium-234 (uranium-238 avec 4 nucléons en moins). 
 

Radioactivité naturelle et artificielle



La radioactivité est la transformation d'un atome en un autre atomeC'est la plus petite partie de la matière. Il est constitué d'un noyau autour duquel tournent des électrons. avec une émission de rayonnement.

La radioactivité n'a pas été inventée par l'homme, elle existe depuis la nuit des temps. Les éléments radioactifs ont une période radioactive qui détermine au bout de combien de temps ceux-ci vont se désintégrer.

Le Tellure 128, a une période radioactive équivalente à 100 000 milliards de milliards de fois l'âge de l'univers... De quoi donner le tournis. 

Des éléments radioactifs sont présents naturellement dans le sol telles que le Radium, le Thorium ou l'uranium

Mêmes si ils sont présents naturellement sur Terre, ces éléments peuvent êtres enrichis : c'est le cas de  l'uranium que l'on utilise dans les centrales nucléaires. 

Des éléments radioactifs peuvent toutefois être créés. Dans ce cas-là ils sont souvent très lourds et très instable et ont donc une durée de vie assez courte. 

Utilisation



L'utilisation la plus connue de la radioactivité est bien sur la centrale nucléaire. Là-bas, on y  fissionne généralement des atomes d'uranium-235. Les deux noyaux formés ont une masse inférieure a celle du noyau initiale. Grâce a la formule qui relit la masse et l'énergie de Einstein (E=MC2), on en déduit que la masse manquante s'est transformée en énergie. C'est cette énergie qui est exploitée dans les centrales nucléaires.

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Centrale nucléaire. Les fumées
ne sont pas radioactives



Un autre exemple de l'utilisation de la radioactivité est la datation au carbone-14. On en entend beaucoup parler dans les émissions qui concernent l'archéologie. 
Le principe est simple, tant qu'un être est vivant, il absorbe une certaine quantité de carbone-14 (élément radioactif) présent naturellement dans l'air. A sa mort, cette inhalation se stoppe. C'est en calculant le taux de carbone-14 qui ne s'est pas encore désintègré que l'on peut estimer assez précisément à quand remonte l'objet. Cette datation ne marche que sur les objets qui ont un âge inférieur à 50 000 ans (période radioactive du carbone-14).



Qu'est-ce que la radioactivité ? Certains noyaux d'atomes instables ont la particularité de pouvoir se désintégrer spontanément en émettant des particules ou des rayonnements. Beaucoup d'applications de cette propriété ont été trouvées : la centrale nucléaire, la datation d'objets anciens, l'armement etc.

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