Comment les idées se relient
Une bonne page scientifique doit rendre les liens visibles, pas simplement aligner des définitions.
Radioactivité
La radioactivité est une transformation spontanée de noyaux atomiques instables accompagnée d’émission de rayonnements. Elle concerne le noyau : ce n’est pas une réaction chimique ordinaire entre électrons.
Elle permet d’étudier la structure nucléaire, de dater certains matériaux et intervient dans des techniques médicales et industrielles.
Demi-vie radioactive
La demi-vie est la durée au bout de laquelle le nombre attendu de noyaux radioactifs non désintégrés est divisé par deux. L’activité d’un grand échantillon est elle aussi divisée par deux sur la même durée.
Après deux demi-vies il reste un quart, après trois un huitième. La diminution n’est donc pas une soustraction régulière mais une décroissance exponentielle.
Désintégration alpha
Lors d’une désintégration alpha, un noyau instable émet une particule α : un noyau d’hélium-4 formé de deux protons et deux neutrons.
Le noyau fils possède donc deux protons et quatre nucléons de moins. Cette simple comptabilité fournit déjà un excellent contrôle d’une équation nucléaire.
Désintégration bêta
La désintégration bêta modifie l’équilibre entre protons et neutrons par l’interaction faible. En β−, un neutron devient un proton avec émission d’un électron et d’un antineutrino électronique.
L’élément chimique change alors que le nombre total de nucléons reste inchangé. C’est une transformation du type de nucléon, pas une perte d’un bloc de quatre comme en désintégration alpha.
Rayonnement gamma
Un rayonnement gamma est constitué de photons de haute énergie émis lorsqu’un noyau passe d’un état excité à un état d’énergie plus basse.
Contrairement aux désintégrations alpha ou bêta, l’émission gamma ne change ni le nombre de protons ni celui des neutrons : elle change principalement l’état énergétique du noyau.
À observer
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Sources
IUPAC Gold Book · NIST · BIPM