Radioactivité

Noyau atomique

Un noyau $^A_Z X$ contient $Z$ protons et $N = A - Z$ neutrons ($A$ = nombre de nucléons).

Des noyaux ayant le même $Z$ mais des $A$ différents sont des isotopes.

Types de radioactivité

Radioactivité $\alpha$

$$^A_Z X \to ^{A-4}_{Z-2} Y + ^4_2 He$$

Émission d'un noyau d'hélium (particule α).

Radioactivité $\beta^-$

$$^A_Z X \to ^A_{Z+1} Y + ^0_{-1} e$$

Un neutron se transforme en proton avec émission d'un électron.

Radioactivité $\beta^+$

$$^A_Z X \to ^A_{Z-1} Y + ^0_{+1} e$$

Un proton se transforme en neutron avec émission d'un positon.

Rayonnement $\gamma$

Émission d'un photon $\gamma$ lors de la désexcitation du noyau. Pas de changement de $A$ ni $Z$.

Loi de décroissance radioactive

$$N(t) = N_0 \, e^{-\lambda t}$$

$\lambda$ : constante radioactive (s⁻¹). Demi-vie :

$$t_{1/2} = \frac{\ln 2}{\lambda}$$

Après $t_{1/2}$, il reste la moitié des noyaux radioactifs.

Activité

$$A(t) = \lambda N(t) = A_0 \, e^{-\lambda t}$$

$A$ en becquerels (Bq) : nombre de désintégrations par seconde.