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Propriétés des matériaux et organisation de la matière : radioactivité

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Désintégration radioactive

Un noyau instable (appelé noyau père) se désintègre spontanément en se transformant en un noyau d’un autre élément chimique (appelé noyau fils) en émettant une particule et un rayonnement gamma.

Particule émise
Symbole
Radioactivité
 
Electron
01e β AZXAZ+1Y+01e
Position
01e β+ AZXAZ1Y+01e
Noyau d'hélium 4
42He α AZXA4Z2Y+42He

Diagramme (N,Z) permet d’identifier le type de radioactivité et le noyau fils émis.

Loi de décroissance radioactive

Le nombre $\mathrm N(t)$ de noyaux radioactifs contenus dans un échantillon varie selon la loi.

$\boxed{\mathrm N(t) = \rm N_0\cdot e^{-\lambda \cdot \mathcal t}}$

Avec $\rm N_0$ nombre initial de noyaux radioactifs et $\lambda$ constante radioactive en $\rm s^{-1}$ si $\rm t$ est en $\rm s$.

La Demi-vie d’un noyau radioactif est égale à la durée au bout de laquelle la moitié des noyaux radioactifs initialement présents se sont désintégrés :

$\boxed{\displaystyle t_{½} = \frac{\ln 2}{\lambda}}$

L’Activité $\rm A$ d’un échantillon radioactif est le nombre moyen de désintégrations s’y produisant par seconde. Elle s’exprime en becquerel, noté $\rm Bq$.

$\displaystyle \mathrm A(t) = \frac{\rm dN}{\mathrm dt}$

Donc $\boxed{\mathrm A(t) = \rm A_0e^{-\lambda \mathcal t}}$ avec $\rm A_0 = \lambda \times N_0$.

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