cours sur la radioactivité

« SEQUENCE 22 – RADIOACTIVITE ET DATATION (Chap.

5 du livre) 1.

La radioactivité 1.1.

Rappels et définitions Noyau radioactif : noyau qui peut se désintégrer spontanément en libérant une particule et de l’énergie sous forme de rayonnement gamma. Cette désintégration spontanée s’effectue aléatoirement dans le temps. Lois de Soddy : au cours d’une désintégration : - Conservation du nombre de charges électriques Z ; Conservation du nombre de masse A. 1.2.

Types de désintégration spontanée Equations de réactions nucléaires : • Radioactivité α : Emission d’un noyau d’hélium 42He (= particule alpha) lors d’une désintégration : A ZX • A−4 4 Z−2Y + 2He Radioactivité β- : Emission d’un électron −10e (= particule bêta « − ») lors d’une désintégration A ZX • → → A 0 − Z+1Y + −1e Radioactivité β+ : Emission d’un positon (ou positron en anglais) 01e (= particule bêta « + ») lors d’une désintégration A ZX → A 0 Z−1Y + 1e Rayonnement γ : Emission d’un photon de très grande énergie par un noyau obtenu après une désintégration de types α ou β.

Le noyau à l’état excité regagne ainsi sa stabilité. A ∗ ZY → AZY + γ 1.3.

Diagramme de Segré Il indique les isotopes stables ou radioactifs et fournit le type d'émission radioactive.

(Voir document annexe) 2.

Décroissance radioactive 2.1.

Activité d’un échantillon et demi-vie Activité d’un échantillon contenant des noyaux radioactifs : A en Becquerel (Bq) = nombre de désintégrations par seconde Pour un échantillon constitué d’un grand nombre de noyaux radioactifs, on peut définir, statistiquement : A= λ×N Avec A : activité radioactive (Bq) λ : constante radioactive (s-1) N : nombre de noyaux radioactifs Demi-vie : durée au bout de laquelle l’activité (ou le nombre de noyaux radioactifs) a diminué de moitié. 2.2.

Loi de décroissance radioactive L’activité correspond au nombre de désintégrations par unité de temps, c’est-à-dire au nombre de noyaux radioactifs en moins par unité de temps, c’est-à-dire à la variation du nombre de noyaux radioactifs par unité de temps compté en positif (car A grandeur positive) : àt: N à t’ = t + dt : N’ = N + dN avec dN < 0 car diminution (dN = N’ – N < 0 car N’ < N ) A=− dN dt Les relations aux paragraphes §2.1.

et §2.2 aboutissent à l’écriture d’une équation différentielle : dN +λ×N=0 dt qui a pour solution : N(t) = 𝑁0.... »