Principes de la physique nucléaire/Décroissance radioactive

Loi de désintégration radioactive

On étudie généralement l'évolution du nombre de noyaux non désintégrés (N), (c’est-à-dire instables) en fonction du temps (t).

Remarque : Le plomb est généralement le point stable auquel les chaînes de désintégration s'arrêtent.

Lors d'une simple désintégration, l'élément radioactif subit différents modes de désintégration : il peut émettre soit un rayonnement ou alors se transforme en un autre élément appelé produit de désintégration.

Le rayonnement alpha (α) consiste en l'émission d'un noyau d'hélium, constitué de deux neutrons et deux protons ; le rayonnement bêta moins (β-) consiste en l'émission d'un électron (chargé négativement) ; le rayonnement bêta plus (β+) en celle d'un positron (ou anti-électron). (voir les différents types de rayonnements)

Activité moyenne

L'activité moyenne, notée $A$ est exprimée en Becquerel (Bq) et représente le taux de désintégration des noyaux. On note:

$A(t)=\frac{n}{\mathrm{\Delta }t}=-\frac{\mathrm{\Delta }N}{\mathrm{\Delta }t}$

Où:

• n est le nombre de noyaux qui se sont désintégrés durant une période $\mathrm{\Delta }t$
• $\mathrm{\Delta }N$ la variation du nombre de noyaux non désintegrés, qui sera négative pour une durée positive (Car les noyaux se désintègrent et donc leur nombre diminue).

Demi-vie

Modèle:Définition

Exemple de Demi-vie

Élément chimique		Rayonnement	Demi-vie
Uranium 238	Modèle:ExpU	Radioactivité α	env. 4,5 milliards d'années
Thorium 234	Modèle:ExpTh	Radioactivité β	Modèle:Unité
Protactinium 234	Modèle:ExpModèle:Abréviation	Radioactivité β	Modèle:Unité
Uranium 234	Modèle:ExpU	Radioactivité α	250 000 ans
Thorium 230	Modèle:ExpTh	Radioactivité α	75 000 ans
Radium 226	Modèle:ExpRa	Radioactivité α	1 600 ans
Radon 222	Modèle:ExpRn	Radioactivité α	Modèle:Unité
Polonium 218	Modèle:ExpPo	Radioactivité α	Modèle:Unité
Plomb 214	Modèle:ExpPb	Radioactivité β	Modèle:Unité
Bismuth 214	Modèle:ExpBi	Radioactivité β	Modèle:Unité
Polonium 214	Modèle:ExpPo	Radioactivité α	Modèle:Unité
Plomb 210	Modèle:ExpPb	Radioactivité β	Modèle:Unité
Bismuth 210	Modèle:ExpBi	Radioactivité β	Modèle:Unité
Polonium 210	Modèle:ExpPo	Radioactivité α	Modèle:Unité
Plomb 206	Modèle:ExpPb	stable

Source : Le tableau provient de "La Gazette Nucléaire", Modèle:Numéro221/222, juin 2005 [1]