Physique nucléaire définitions

La radioactivité

La radioactivité

La radioactivité est un phénomène naturel de désintégration progressive des noyaux des atomes. Cela ce produit chez des atomes ayant des noyaux particulièrement lourd et donc: instable. Pour tendre vers la stabilité, le noyau va expulser ce surplus d’énergie sous forme de rayonnement.

Stabilité nucléaire

Les noyaux des atomes vont être soit stable, soit instable. Un noyau est stable lorsque la force nucléaire forte arriver à endiguer les effets de la force electromagnétiques.

La force répulsive électrique

Est une force qui se traduit dans le noyau par une tendance des protons à se repousser mutuellement car ils sont de même charge.

L’interaction nucléaire forte

Est une force attractive qui agit sur tous les nucléons. Ce qui tend à empêcher le noyau se disloquer sous l’effet de la force répulsive électrique.

Isotopes

Atomes qui ont le même nombre de protons et d’électrons mais qui diffèrent par leur nombre de neutrons.

Désintégration radioactive

Phénomène qui tend à rendre stable un noyau. Le noyau instable a un surplus d’énergie qu’il va essayer de perdre. Pour cela, le noyau expulse des particules en une ou plusieurs fois.

Période radioactive

Durée pour que la moitié des noyaux atomiques se désintègrent (notée T).

Activité

Est une grandeur physique qui traduit le nombre de désintégration d’une source radioactive par unité de temps.

Loi de désintégration

La loi de désintégration est une loi physique qui décrit la manière dont une substance radioactive perd sa radioactivité au fil du temps. Cette loi est exponentielle.

Le becquerel (Bq)

Est une unité qui mesure l’activité d’une source radioactive.

Le sieverts (Sv)

Est une unité qui mesure l’imapct des rayonnements sur les tissus biologiques. Càd la dose d’énergie absorbée par unité de masse.

Les sources de rayonnement naturel

• Le rayonnement cosmique

• Dépôts naturels d’uranium, thorium et potassium dans le sol.

• Du radium dans l’atmosphère du à la désintégration de l’uranium.

Les sources de rayonnement artificiel

• Médicales: les radiogrphies

• Industrielles: Détecteurs de fumée, certains panneaux fluorescents.

• Essais nucléaires

Les différents types de rayonnements

• Les rayons alpha (𝛂) composés de 2 protons et 2 neutrons. Du fait de leur taille, on peut les arrêter avec une simple feuille de papier. Si elle touche l’être humain elle va faire des dégâts en surface

• Les rayons bêta (𝜷) sont des particules plus petites (e-, e+). Elles sont donc plus pénétrantes. On peut les arrêter avec une feuille d’aluminium. Si elles touchent l’être humain, elles vont faire des dégâts un peu plus profonds. 

• Les rayons gamma (𝜸) sont cette fois-ci des ondes. Ils n’ont ni masse, ni charge. On peut les arrêter avec plusieurs mètres de béton ou plusieurs dizaines de centimètres de plomb. Si elle touche l’être humain, elle pénètre profondément dans le corps et fait des dégâts sur toute leur trajectoire.

Le rayonnement X

Ce sont des rayonnements de nature électromagnétique mais ils ne proviennent pas du noyau contrairement aux 3 autres. Ils proviennent de la réorganisation des couches externes de l’atome.