1. Définition.


..La "radioactivité" est un terme inventé vers 1898 par Pierre Curie.


....La matière est constituée d’atomes comportant une partie centrale, le noyau, formé de protons et de neutrons. Certains noyaux sont instables ; le retour à un état stable passe par une (ou plusieurs) transformation nucléaire, appelée désintégration.


...La désintégration d’un noyau donne naissance à un nouvel élément. Les noyaux en se désintégrant dégagent de l’énergie sous forme de rayonnements divers, pour se transmuter en noyaux atomiques plus stables. Les rayonnements ainsi émis sont appelés, selon les cas, des rayons α (alpha), des rayons ß (bêta) ou des rayons y (gamma).


...Il faut savoir qu’à forte dose ou même à faible dose mais répétée les rayons dont s’accompagne la radioactivité sont dangereux pour l’être humain mais aussi pour tout organisme vivant. Grâce aux sciences actuelles, la radioactivité peut être utilisée dans un but pacifique. C’est-à-dire que l’on peut pratiquer une des trois formes de radioactivité pour par exemple conserver des aliments, effectuer une datation d’anciens fossiles, traiter des cellules cancéreuses, localiser des tumeurs...


a)Histoire.


...La radioactivité fut découverte en 1896 par Henri Becquerel (1852–1908), lors de ses travaux sur la phosphorescence : les matières phosphorescentes émettent de la lumière dans le noir après exposition à la lumière, et Becquerel supposa que la lueur qui se produisait dans les tubes cathodiques exposés aux rayons X pouvait être liée au phénomène de phosphorescence. Son expérience consistait à sceller une plaque photographique dans du papier noir et mettre ce paquet en contact avec différents matériaux phosphorescents. Tous les résultats d'expérience furent négatifs, à l'exception de ceux mettant en cause des sels d'uranium; lesquels impressionnaient la plaque photographique à travers la couche de papier.


...Cependant, il apparut bientôt que l'impression de l'émulsion photographique n'avait rien à voir avec le phénomène de phosphorescence, car l'impression se faisait même lorsque l'uranium n'avait pas été exposé à la lumière au préalable. Par ailleurs, tous les composés d'uranium impressionnaient la plaque, y compris les sels d'uranium non phosphorescents et l'uranium métallique.


...À première vue, ce nouveau rayonnement était semblable au rayonnement X, découvert l'année précédente (en 1895) par le physicien allemand Wilhelm Röntgen. Or, des études ultérieures menées par Becquerel lui-même, par Marie-Curie (1867–1934) qui, sur le conseil de son mari Pierre Curie (1859–1906), fit de la radioactivité le sujet de sa thèse de doctorat, mais encore par Ernest Rutherford (1871–1937) et d'autres physiciens étrangers , démontrèrent que la radioactivité est nettement plus complexe que le rayonnement X. En particulier, ils constatèrent qu'un champ électrique ou magnétique séparait les rayonnements « uraniques » (de l’uranium) en trois faisceaux distincts, qu'ils ont nommés α, β et γ. La direction de la déviation des faisceaux montrait que les particules α étaient chargées positivement, les β négativement, et que les γ étaient neutres.


...On découvrit que de nombreux éléments chimiques avaient des isotopes radioactifs. Ainsi, en traitant des tonnes de pechblende (la pechblende est un oxyde d'uranium, dont on exploite les gisements pour extraire l'uranium. Il se trouve en quantité dans des mines d’argent de Bohême), une roche uranifère, Marie Curie réussit à isoler quelques milligrammes de radium dont les propriétés chimiques sont tout à fait similaires à celles du baryum (les deux sont des métaux alcalino-terreux), mais qu'on arrive à distinguer à cause de la radioactivité du radium.b)Les lois de désintégration radioactive.


...Un radionucléide quelconque a autant de chances de se désintégrer à un moment donné qu'un autre radionucléide de la même espèce, et la désintégration ne dépend pas des conditions physico-chimiques dans lesquelles le nucléide se trouve. En d'autres termes, la loi de désintégration radioactive est une loi purement statistique.


Explication :.


...Soit N(t) le nombre de radionucléides d'une espèce donnée présents dans un échantillon à un instant t quelconque. Comme la probabilité de désintégration d'un quelconque de ces radionucléides ne dépend pas de la présence des autres radionucléides ni du milieu environnant, le nombre total de désintégrations DN pendant un laps de temps Dt est proportionnel au nombre de radionucléides de même espèce N présents et à la durée Dt de cet intervalle.

Cela se traduit par l’équation suivante :


.................∆N= − λ x N x ∆t


Avec : ∆t : ; N : nombre de nucléotides , λ : constante de radioactivité du nucléotide (on met le signe moins (–) parce que N diminue au cours du temps, de sorte que la constante λ soit positive.) et ∆N : nombre total de désintégration.