La radioactivitĂ© – Fiche de cours đŸ§Ș

Eva Chery - Mis Ă  jour le 15/03/2023
radioactivité

A la fin de ton annĂ©e de Seconde, tu as fait le choix de la physique-chimie. RĂ©sultat, en PremiĂšre, tu fais la rencontre de la radioactivitĂ©. Ce mot peut te sembler impressionnant puisque les consĂ©quences de ce phĂ©nomĂšne peuvent ĂȘtre importantes. Mais pas de panique ! Tu ne risques pas de manipuler la radioactivitĂ© au lycĂ©e, mais plutĂŽt l’étudier pour comprendre ce phĂ©nomĂšne. C’est justement ce qu’on va t’aider Ă  faire avec cette fiche. C’est parti ! 🚀

Comme Homer, fait attention quand tu manipules des produits radioactifs.

Qu’est-ce que la radioactivitĂ© ? 

💡 DĂ©finition

La radioactivitĂ© correspond Ă  l’ensemble des transformations spontanĂ©es des noyaux des atomes instables.

Les noyaux instables vont devenir stables tout en Ă©mettant des rayonnements. D’oĂč le mot radioactivitĂ©. 😯

 

👉 On parle de spontanĂ©itĂ© car cette rĂ©action n’a pas besoin d’un apport d’énergie extĂ©rieur pour fonctionner. En revanche, ce n’est pas le cas de la rĂ©action de fusion ou de la fission.

👉 La fission nuclĂ©aire est le processus qui divise un atome lourd en deux atomes lĂ©gers.

👉 La fusion nuclĂ©aire est le processus inverse. C’est-Ă -dire, qui fusionne deux atomes lĂ©gers pour en faire un atome lourd.

La radioactivitĂ© a Ă©tĂ© dĂ©couverte – un peu par hasard – par un physicien français đŸ‡šđŸ‡” (cocorico) : Henri Becquerel en 1896. Comment a-t-il rĂ©ussi ? En plaçant simplement des sels d’uranium dans un tiroir Ă  l’abri de la lumiĂšre du soleil. 😅

De cette expĂ©rience qu’il mĂšne par hasard, il en conclut que l’uranium : 

👉 Émet naturellement un rayonnement qui lui est propre 

👉 L’intensitĂ© de ce rayonnement persiste dans le temps 

C’est comme ça que la radioactivitĂ© naturelle a Ă©tĂ© dĂ©couverte ! 

💡 Pour info

On vient de prĂ©ciser qu’il s’agissait de la radioactivitĂ© naturelle. Parce que oui, il existe aussi la radioactivitĂ© artificielle. 😯

On diffĂ©rencie la radioactivitĂ© naturelle de la radioactivitĂ© artificielle par l’origine de sa dĂ©sintĂ©gration.

 

👉 Si la dĂ©sintĂ©gration est spontanĂ©e, elle est considĂ©rĂ©e comme naturelle.

👉 Si la dĂ©sintĂ©gration est causĂ©e par une rĂ©action nuclĂ©aire, on considĂšre qu’elle est artificielle.

👉 La radioactivitĂ© artificielle a Ă©tĂ© dĂ©couverte par FrĂ©dĂ©ric et IrĂšne Joliot Curie. Il s’agit de la fille de Pierre et Marie Curie et de son mari. Quelle famille !  đŸ‘Ș

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Notation d’un Ă©lĂ©ment  🔠

Avec la radioactivitĂ©, on manipule beaucoup les Ă©lĂ©ments. C’est pourquoi, on a dĂ©cidĂ© de te faire un petit rappel sur la notation scientifique d’un Ă©lĂ©ment. ✹

Dans la case d’un Ă©lĂ©ment on trouve : 

  • Le symbole chimique de l’élĂ©ment : toujours situĂ© au centre de la case
  • Le numĂ©ro atomique : situĂ© la majoritĂ© du temps en haut Ă  gauche
  • La masse atomique : situĂ© en haut du cĂŽtĂ© opposĂ© au numĂ©ro atomique 
  • Le nom de l’élĂ©ment : en bas de chaque case, le nom de l’élĂ©ment est Ă©crit en entier 

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La dĂ©sintĂ©gration radioactive 

💡 La dĂ©sintĂ©gration

La dĂ©sintĂ©gration radioactive est un phĂ©nomĂšne alĂ©atoire. Il est impossible de prĂ©voir lorsqu’un noyau instable va subir une dĂ©sintĂ©gration. Lors d’une dĂ©sintĂ©gration radioactive, la formation d’un nouveau noyau est accompagnĂ©e de l’émission d’une autre particule. Il en existe 3 types.

1ïžâƒŁ La radioactivitĂ© alpha 

La radioactivitĂ© alpha, Ă©galement appelĂ©e dĂ©sintĂ©gration alpha, se produit lorsqu’un atome perd des protons et des neutrons. Cette perte entraĂźne l’émission d’un noyau d’hĂ©lium aussi appelĂ© particule alpha ou particule a. Le noyau d’hĂ©lium Ă©mis est constituĂ© de deux protons et de deux neutrons. La portĂ©e des particules alpha est des quelques centimĂštres et elles peuvent ĂȘtre arrĂȘtĂ©es par une feuille de papier. Par contre, les pĂ©riodes de dĂ©sintĂ©gration alpha sont souvent longues. ✹

présentation de la radioactivité alpha

2ïžâƒŁ La radioactivitĂ© bĂȘta 

La radioactivitĂ© bĂȘta, aussi appelĂ©e dĂ©sintĂ©gration bĂȘta se produit lorsqu’un neutron se transforme en un proton ou inversement. Cette transformation entraĂźne souvent l’émission d’un Ă©lectron. La portĂ©e des particules est encore une fois trĂšs courte et elles sont arrĂȘtables avec une feuille d’aluminium. A l’inverse de la dĂ©sintĂ©gration alpha, les pĂ©riodes de dĂ©sintĂ©gration bĂȘta sont extrĂȘmement courtes.  ✹

reprĂ©sentation de la radioactivitĂ© bĂȘta

3ïžâƒŁ La radioactivitĂ© gamma 

Le rayonnement gamma, aussi appelĂ© dĂ©sintĂ©gration gamma se caractĂ©rise par l’émission d’un rayonnement Ă©lectromagnĂ©tique. Ce rayonnement Ă©lectromagnĂ©tique entraĂźne une Ă©mission de photons. Les rayonnements gamma sont extrĂȘmement persistants, plusieurs couches de bĂ©tons sont nĂ©cessaires pour les arrĂȘter.  ✹

💡 Point vocabulaire

Pendant qu’on te parlait de dĂ©sintĂ©gration, on employait les mots photons, protons, neutrons ou encore Ă©lectrons. Pour que ce soit bien clair, on te dĂ©finit tous ces termes. 😁

Pour rappel, un atome contient un noyau au centre et des électrons qui gravitent autour. Dans le noyau, on trouve les nucléons.

 

👉 Les nuclĂ©ons : est le terme qui dĂ©signe les protons et les neutrons prĂ©sents dans le noyau de l’atome.

👉 Les protons : ils sont prĂ©sents dans le noyau et sont chargĂ©s positivement.

👉 Les neutrons : ils sont prĂ©sents dans le noyau mais n’ont pas de charge Ă©lectrique. On dit qu’ils sont Ă©lectriquement neutres.

👉 Les Ă©lectrons : les Ă©lectrons sont Ă  l’extĂ©rieur du noyau. Ils ont une charge nĂ©gative. Un atome contient autant de protons que d’électrons. Comme ça, l’atome est Ă©lectriquement neutre.

👉 Les photons : ce sont les particules qui composent la lumiĂšre. Ils sont aussi prĂ©sents dans les ondes Ă©lectromagnĂ©tiques.

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L’activitĂ© radioactive 

💡 DĂ©finition

L’activitĂ© radioactive se dĂ©finit comme le nombre de dĂ©sintĂ©grations par seconde. Pour la calculer, tu peux utiliser la formule suivante :

A = nombre moyen de désintégrations / la durée de comptage. 

La durĂ©e de comptage s’exprime en seconde (s).
L’activitĂ© s’exprime en Becquerel (Bq).

👉 1 becquerel est Ă©gal Ă  une dĂ©sintĂ©gration par seconde.

Calcule de l’activitĂ© radioactive

Une source radioactive réalise en moyenne 280 désintégrations en 5 secondes. Pour trouver son activité, on utilise la formule : A = nombre moyen de désintégrations / la durée de comptage

Donc : A = 280 / 5 

A = 56.
L’activitĂ© de cette source radioactive est de 56 Bq. 

💡 Pour info

L’activitĂ© radioactive dĂ©pend de plusieurs facteurs. On peut te citer :

👉 La nature de la source radioactive

👉 Le temps

👉 La masse

👉 La distance de la source

À lire aussi

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La radioactivitĂ© dans la vie 

La radioactivitĂ© est l’une des plus grandes dĂ©couvertes scientifiques du XIXᔉ siĂšcle. Par contre, elle peut ĂȘtre extrĂȘmement dangereuse. đŸ˜±

Un danger pour la santĂ©  🧬

S’exposer Ă  la radioactivitĂ© peut avoir des effets sur la santĂ© et provoquer des maladies comme le cancer

MĂȘme si la durĂ©e d’exposition est courte, si la quantitĂ© de radiation reçue est importante, les risques de dĂ©velopper un cancer sont grands. 

C’est la mĂȘme chose dans la situation inverse, si la durĂ©e d’exposition est longue mais que la quantitĂ© est faible, les risques de dĂ©velopper une maladie sont aussi Ă©levĂ©s. 

👉 Marie Curie est dĂ©cĂ©dĂ©e d’un cancer aprĂšs avoir Ă©tĂ© exposĂ©e trop longtemps au radium.

C’est pourquoi il faut la manipuler avec prĂ©caution, pas comme Homer 


L’énergie radioactive dangereuse â˜ąïž

La radioactivitĂ© n’est pas uniquement dangereuse pour son impact sur la santĂ©. Son exploitation dans la crĂ©ation d’énergie nuclĂ©aire l’est tout autant.

Le meilleur exemple que l’on puisse te citer est celui de la centrale nuclĂ©aire de Tchernobyl. En 1986, l’un des rĂ©acteurs de la centrale explose au cours d’un test. La dĂ©flagration est importante et les particules radioactives dĂ©gagĂ©es par l’explosion sont omniprĂ©sentes dans la zone. Pour Ă©viter les effets secondaires, les villes et les villages aux alentours de la centrale ont dĂ» ĂȘtre abandonnĂ©s et la population a dĂ» fuir. 

Si tu souhaites dĂ©couvrir en dĂ©tail les Ă©vĂšnements qui ont conduit Ă  la catastrophe de Tchernobyl, tu peux regarder la sĂ©rie du mĂȘme nom. On te met la bande-annonce en lien ! 😉

Les bienfaits de la radioactivitĂ© ✹

Maintenant qu’on a abordĂ© les dangers de la radioactivitĂ©, il faut aussi parler de tout le bien qui en dĂ©coule. 

Dans la mĂ©decine 🧬

La mĂ©decine profite notamment des bienfaits de la radioactivitĂ©. En effet, depuis la dĂ©couverte de la radioactivitĂ© artificielle, il est maintenant possible de crĂ©er Ă  volontĂ© des atomes radioactifs. Ainsi, il est possible de faire des analyses mĂ©dicales. ✹

👉 Utiliser les techniques de scintigraphies ou de tomographies pour dĂ©tecter les cancers.

👉 Soigner les cancers en utilisant la radiothĂ©rapie. Cette mĂ©thode s’appuie sur le rayonnement des radionuclĂ©ides pour dĂ©truire les cellules cancĂ©reuses. 😍

Pour la terre 🌍

Tu vas peut-ĂȘtre le dĂ©couvrir mais la radioactivitĂ© est utilisĂ©e par les gĂ©ologues. Elle a notamment permis de dĂ©terminer l’ñge de la Terre ! Elle est aussi trĂšs utilisĂ©e pour prĂ©venir les sĂ©ismes, les tremblements de terre, les Ă©ruptions volcaniques ou encore suivre la trace des courants ocĂ©aniques. 🌊

La Terre qui remercie les géologues d'avoir déterminé son ùge grùce à la radioactivité.

La crĂ©ation d’énergie nuclĂ©aire â˜ąïž

Bon, ça peut paraĂźtre un peu Ă©tonnant qu’on place ça la aprĂšs la catastrophe de Tchernobyl mais l’énergie produite par certains atomes radioactifs peut s’avĂ©rer trĂšs utile. En France, les atomes radioactifs d’uranium et de plutonium sont utilisĂ©s pour produire notre Ă©lectricitĂ© en utilisant la fission nuclĂ©aire. Lorsqu’elle est bien manipulĂ©e, l’énergie nuclĂ©aire est trĂšs efficace. 

La radioactivité qui s'échappe de la centrale nucléaire.
Bon c’est vrai que vu comme ça, ça ne fait pas trop rĂȘver


Notre fiche de cours sur la radioactivitĂ© est maintenant terminĂ©e, alors si les derniers paragraphes t’ont un peu stressĂ©, encore une fois, pas d’inquiĂ©tude. Au lycĂ©e, l’objectif est de dĂ©couvrir cette notion plutĂŽt que de la manipuler ! Laisse-nous un commentaire si l’article a pu t’aider. 😉

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Eva Chery
Sportive du média
Hello ! Moi c’est Eva. J’ai rejoint les Sherpas dans le cadre de mon alternance en 2Ăšme annĂ©e de master journalisme. J’espĂšre que mes articles t’aideront dans tes Ă©tudes et ton quotidien !

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