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Radioactivité

Définition succincte de la radioactivité; quelques exemples.

 

Un isotope radioactif est instable c'est à dire qu'il tend à se désintégrer spontanément pour former un autre élément stable ou bien radioactif qui se désintégrera ultérieurement. Ces désintégrations sont produites lors de réactions nucléaires : seul le noyau est modifié. Elles sont aléatoires (on ne peut savoir quel noyau va se désintégrer à une date précise). On désigne par activité (exprimée en becquerel) le nombre de désintégrations par seconde.

La radioactivité est un phénomène naturel : nous sommes tous radioactifs (centaine de becquerels par kg) car tous constitués d'une infime quantité de carbone-14 et de potassium-40. En outre, les rayons cosmiques produisent des réactions nucléaires en altitude, ce qui libère des neutrons qui réagissent avec des noyaux d'azote-14 pour donner du carbone 14. Comme les rayons cosmiques sont absorbés par l'atmosphère, les doses de radioactivité sont plus importantes au sommet du Mont Blanc qu'aux alentours des centrales nucléaires... (source: De Tchernobyl en tchernobyls, Charpak, Garwin et Journée, éditions Odile Jacob). On peut ajouter d'autres exemples de sources de radioactivité naturelle: le soleil, comme toutes les étoiles est le siège de réactions nucléaires; le radon présent dans le granite (1000 Bq.kg-1); l'eau de mer est également radioactive (dizaine de becquerels par litre) ainsi que le lait (80 Bq.L-1).
                         

Ce fut en 1934 qu'Irène et Frédéric Joliot-Curie mirent en évidence le phénomène de radioactivité artificielle. Ainsi, un noyau stable bombardé avec des particules nucléaires très rapides (par exemple un neutron) conduit-il à un noyau radioactif. Le rêve des alchimistes fut alors réalisé: transmuter  un élément en un autre mais non pas grâce à des réactions chimiques (où seul le cortège électronique est modifié) mais via une ou des réactions nucléaires. Ce fut en étudiant le bombardement de noyaux d'uranium par des neutrons que la fission fut découverte. Cette réaction s'avéra très productrice en électricité; elle est maintenant réalisée dans les centrales nucléaires.