Radioactivité

Résumé du document

Radioactivité, cours de 30 pages

Extraits

[...] Ainsi, l'activité spécifique du produit final est faible (présence d'isotope stable mélangé à l'isotope radioactif). Réactions suivies de décroissance Le produit final n'est pas de même nature chimique (séparation chimique possible) mais a la même masse atomique. Exemple : - Iode 131 utilisé en médecine nucléaire : Réactions Emission de protons après irradiation de la cible par des neutrons d'énergie plus élevée. Exemple : - Phosphore 32 utilisé en médecine nucléaire : Réactions α) Exemple : - Tritium utilisé en biologie : Produits de cyclotrons La cible est irradiée par des particules chargées lourdes (protons, deutons, particules alpha, ions lourds) accélérées dans un cyclotron (par passage dans des champs électromagnétiques successifs). [...]

[...] Mécanismes Il s'agit d'une fission spontanée et asymétrique du noyau, sous l'influence de la force nucléaire forte. La réaction élémentaire est la suivante : A Z A 4 X Z + 2 He +Qα Bilan énergétique Dans la radioactivité α Q vaut : Qα = [Μ ( Α, Ζ) {Μ ( Α Ζ + Μ α c 2 en masses atomiques M : Qα = ( Α, Ζ) M ( Α Ζ + M α c 2 La désintégration est possible si Q est positif (lorsque le numéro atomique est supérieur à 82 : Pb). F. [...]

[...] Caractéristiques - spécifique du radioélément - indépendante : du nombre initial de noyaux radioactifs présents du temps d'origine (âge moyen du radioélément), de l'état chimique de l'atome de la pression et de la température F. Giammarile PCEM1 P I Ch (Radioactivité) Loi de la variation de La variation, en fonction du temps, du nombre d'atomes radioactifs contenus dans une préparation qui renferme initialement (au temps t = N0 atomes est donnée par l'intégration de l'équation différentielle : N ) = N 0 e λt Paramètres liés aux transformations radioactives Constantes de temps Période radioactive ou demi-vie, T temps au bout duquel le nombre de noyaux est divisé par deux caractérise une décroissance radioactive (spécifique du radioélément) N ) = N0 = N 0 e λT 2 T = 0,693/λ Les périodes des différents radioéléments couvrent un domaine très vaste, de T 2,2×1024 ans pour le Tellure 128. [...]

[...] Mécanismes Dans le noyau, un proton se transforme en neutron par capture d'un des de électrons l'atome. des couches internes La réaction élémentaire est la suivante : 1 + p + + 0 ν Au niveau de l'atome : A Z X + e Ee Z + 0 ν + QCE 1 avec : Ee énergie de liaison de l'électron capturé Bilan énergétique Dans la C.E. Q vaut : Ee QCE = ( Α, Ζ) + me + 2 {Μ ( Α, Ζ + mν c 2 c en masses atomiques M : F. [...]

[...] Exemple : Tl + 201Hg 80 (le rayonnement X émis est celui de la raie K du Hg à environ 80 KeV) F. Giammarile PCEM1 P I Ch (Radioactivité) 23 Émission βPas d'imagerie si pas d'émission γ associée Exemples : Y Zr + e 0 I →131Xe+ e + hν La production des radioéléments artificiels Les radio-éléments utilisés en médecine sont produits artificiellement par bombardement de particules, dans des accélérateurs de particules ou dans des réacteurs nucléaires Schéma d'une réaction nucléaire On peut obtenir des éléments radioactifs artificiels en irradiant un élément cible généralement stable) par une particule incidente qui déclenche la réaction : X , Y étant la particule émise qui emporte l'excédent d'énergie non utilisée dans la réaction) Produits de fission La fission de l'uranium 235 dans les piles atomiques donne lieu à un mélange d'isotopes parmi lesquels on trouve des radio-éléments utilisés en médecine, comme le 99m Xe, le et le Mo (père du qu'il faudra extraire chimiquement ou physiquement Irradiation neutronique Réactions Dans un réacteur nucléaire, en irradiant un élément stable par les neutrons de fission (de faible énergie), on peut obtenir des éléments radioactifs artificiels qui sont des isotopes du produit de départ : A X γ ) A+1X Co + 27 Co + γ Exemples : - Cobalt 60 utilisé en radio-thérapie : - Sodium 24 utilisé en médecine nucléaire : Na+ 01n→11 Na + γ F. [...]