Sciences - Ingénierie - Industrie, Radioactivité, Debierne, loi d'évolution d'une substance radioactive, réactions nucléaires, radioactivité bêta, radioactivité alpha, rayonnement radioactif, substance radioactive, Pierre Curie, Marie Curie
La découverte de la radioactivité date de 1896, date à laquelle Becquerel découvrit la sensibilité des plaques photographiques aux radiations émises par les dérivés de l'uranium. On étendit bientôt ce fait à tous les dérivés de l'uranium et on put montrer qu'il était la conséquence d'une propriété atomique de cet élément et que cette propriété subsistait, quel que soit le sel dans lequel était bloqué l'uranium. Pierre et Marie Curie firent en 1898 la même constatation avec les dérivés du thorium.
[...] Il s'agit de positron bêta positif, d'où le nom de radioactivité bêta C. Complexité des désintégrations radioactives naturelles La radioactivité que l'on observe sur un ancien est, en fait, la somme de plusieurs radioactivités ; les corps provenant des désintégrations successives ne sont pas éliminés au fur et à mesure de leur production ; ils restent au contact les uns des autres, même les produits gazeux qui sont abordés par les autres solides, de sorte que ce que l'on observe est, en réalité, la superposition de plusieurs désintégrations radioactives simples. [...]
[...] D'autres éléments radioactifs furent découverts par la suite. Quel que soit l'élément obtenu, même à l'état de grande pureté, il évolue spontanément en se transformant en autre, quelquefois radioactif lui-même. Et chose extraordinaire, on n'a aucun moyen d'arrêter les changements profonds par lesquels ces mutations d'espèces chimiques se manifestent. Toutes ces caractéristiques font de ces éléments des cas de radioactivité naturelle. Ce phénomène concerne donc les noyaux instables qui émettent spontanément des particules subatomiques. Ce processus de décomposition nucléaire constitue un exemple de réaction nucléaire. [...]
[...] *Les rayons alpha sont constitués de particules chargées positivement, appelées particules alpha ; ils sont des atomes l'hélium (42He) auquel les électrons périphériques ont été arrachés. Il s'agit d'une radioactivité alpha. *Les rayons bêta, ou particules bêta sont des électrons ; par conséquent, ils sont repoussés par plaque chargée négativement. Il s'agit d'une radioactivité Bêta négatif. *Le troisième type de radioactivité est constitué de rayons à haute énergie appelés rayons gamma ; ces rayons n'ont pas de charge ; ils ne sont donc influencés ni par un champ électrique ni par un champ magnétique extérieur. [...]
[...] Étude cinétique Considérons un élément radioactif A qui se désintègre en lui-même radioactif. On suppose que les lois d'évolution de la substance radioactive A sont connues, c'est-à-dire sa constance radioactive/ ou sa période TA. En permanence, une quantité de A se décompose pour donner B et au fur et à mesure de sa fabrication à partir de se décompose à son tour pour donner C,et ainsi de suite Pendant le temps dt, l'accroissement, dnB, du nombre d'atomes de B est la différence entre ceux qu'à fournis A par désintégration, et ceux de B qui ont disparu par suite de leur évolution propre pour donner C ; on a donc : dnB=/ AnAdt BnBdt dnB/dt=/ AnA BnB On obtient une équation différentielle du premier ordre dans laquelle/ B et nB sont inconnus, mais où on sait que nA est la forme : nA=n0e-/ A t ,n0 étant le nombre, lui aussi connu, d'atomes de A présents au temps l'équation à intégrer est donc : dnB/dt=/ An0e-/ A t BnB En utilisant la méthode de résolution d'une équation différentielle, on montre que l'on obtient finalement pour nombre d'atomes de B : nB=(n0/ B A)×(e A t B 2. [...]
[...] Exercice 5 : Le carbone radioactif 146C*, de période T=5570 ans, est formé dans les hautes couches de l'atmosphère par le choc de neutrons produits par les rayons cosmiques sur des atomes d'azote suivant : 10 n + 147 + 146 Ce carbone radioactif se répand alors dans l'atmosphère sous forme de 14C*O2 et dans les eaux des océans sous forme de 14 C*O3-. En conséquence, les plantes assimilent ce carbone, mais quand elles meurent ce processus s'arrête et leur teneur en carbone radioactif diminue à partir de ce moment- là. Ainsi un échantillon de bois fraîchement abattu à une radioactivité de 15,3 désintégrations par minute. Si on le remplace par un échantillon de mêmes poids d'une poudre de char funèbre trouvé dans un sarcophage égyptien, le nombre de désintégrations n'est plus que de 9,3 par minute. [...]
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