Définition de la radioactivité en science

Radioactivité est l'émission spontanée de radiation sous forme de particules ou de haute énergie photons résultant d'une réaction nucléaire. Il est également connu comme désintégration radioactive, désintégration nucléaire, désintégration nucléaire ou désintégration radioactive. Bien qu’il existe de nombreuses formes de un rayonnement électromagnétique, ils ne sont pas toujours produits par la radioactivité. Par exemple, une ampoule peut émettre un rayonnement sous forme de chaleur et de lumière, mais elle n'est pas radioactif. Une substance qui contient instable noyaux atomiques est considéré comme radioactif.

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 va se désintégrer, le taux de désintégration d'un groupe d'atomes peut être prédit sur la base des constantes de désintégration ou des demi-vies. UNE demi vie est le temps nécessaire à la moitié de l'échantillon de matière pour subir une décroissance radioactive.

instagram viewer

Points clés à retenir: définition de la radioactivité

  • La radioactivité est le processus par lequel un noyau atomique instable perd de l'énergie en émettant un rayonnement.
  • Bien que la radioactivité entraîne la libération de rayonnements, tous les rayonnements ne sont pas produits par des matières radioactives.
  • L'unité SI de radioactivité est le becquerel (Bq). Les autres unités incluent le curie, le gris et le sievert.
  • La désintégration 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 standard unité de radioactivité. L'unité est nommée en l'honneur du découvreur de radioactivité, les scientifiques français Henri Becquerel. Un becquerel est défini comme une désintégration ou une désintégration par seconde.

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

Le rayonnement ionisant est souvent exprimé en unités de gris (Gy) ou de sieverts (Sv). Un gris est l'absorption d'un joule d'énergie de rayonnement par kilogramme de masse Un sievert est le quantité de rayonnement associée à un changement de 5,5% du cancer se développant éventuellement à la suite de exposition.

Types de désintégration radioactive

Les trois premiers types de désintégration radioactive à découvrir étaient l'alpha, bêtaet la décroissance gamma. Ces modes de décomposition ont été nommés par leur capacité à pénétrer la matière. Pourriture alpha pénètre la distance la plus courte, tandis que désintégration gamma pénètre la plus grande distance. Finalement, les processus impliqués dans la désintégration alpha, bêta et gamma ont été mieux compris et d'autres types de désintégration ont été découverts.

Les modes de désintégration incluent (A est la masse atomique ou nombre de protons plus neutrons, Z est le numéro atomique ou le nombre de protons):

  • Pourriture alpha: Une particule alpha (A = 4, Z = 2) est émise par le noyau, résultant en un noyau fille (A -4, Z - 2).
  • Emission de protons: Le noyau parent émet un proton, résultant en un noyau fille (A -1, Z - 1).
  • Emission de neutrons: Le noyau parent éjecte un neutron, résultant en 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 un antineutrino électronique pour donner une fille avec A, Z + 1.
  • Bêta plus (β+) pourriture: Un noyau émet un positron et un neutrino électronique pour donner une fille avec A, Z - 1.
  • Capture d'électrons: Un noyau capture un électron et émet un neutrino, résultant en une fille instable et excitée.
  • Transition isomérique (IT): Un noyau excité libère un rayon gamma résultant en 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 de rayons gamma afin que l'atome revienne à un état d'énergie inférieur 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: une 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, pp. 97–99.
  • Stabin, Michael G. (2007). Radioprotection et dosimétrie: une introduction à la physique de la santé. Springer. est ce que je:10.1007/978-0-387-49983-3 ISBN 978-0-387-49982-6.