Transformations Radioactives (PDF)

RADIOACTIVITE II.3. Transformations par partition : désintégration α Elle concerne les noyaux lourds (Z>82). La particule alpha émise correspond à un noyau d’hélium 2+ (42He) qui est expulsée du noyau trop...

RADIOACTIVITE II.3. Transformations par partition : désintégration α Elle concerne les noyaux lourds (Z>82). La particule alpha émise correspond à un noyau d’hélium 2+ (42He) qui est expulsée du noyau trop riche en nucléons. Le formalisme général de cette transformation radioactive est donc AZX èA-4Z-2Y + 42He. Le radium-223 est un exemple d’émetteur alpha actuellement utilisé en médecine. Le formalisme général est # #)3 "! → ")2% + 32() II.4. Transformations isomériques Le formalisme général est de la forme AZX* èAZX + γ. Elle s’accompagne de la libération d’un photon γ par désexcitation γ (dans ce cas-là, l’émission se produit quasi-immédiatement après formation du noyau excité, de l’ordre de quelques picosecondes à quelques nanosecondes) ou par isomérie γ (dans ce cas-là, l’émission de photon γ est retardée de quelques secondes à plusieurs milliards d’années). Ces noyaux avec émission γ retardée sont aussi appelé métastables. En médecine, le technétium-99m est très utilisé. Le m est utilisé pour décrire sont état métastable. Le dernier mécanisme de désexcitation électromagnétique est la conversion interne. Le noyau excité transfère directement son énergie à un électron du cortège électronique qui est éjecté (ne pas oublier le réarrangement du cortège électronique qui s’en suit comme vu pour la capture électronique). III. Loi de décroissance radioactive Chaque noyau radioactif est caractérisé par la probabilité de désintégration par unité de temps. Cette probabilité est caractérisée par la constante radioactive λ (son unité est [T-1], par exemple h-1). Ainsi à l’instant « t », le nombre de noyaux radioactifs non désintégrés N(t), est décrit par N(t) = N(0) exp(- λt). C’est la loi de décroissance radioactive. On peut alors définir la notion d’activité A à une date « t », A(t), d’un échantillon contenant N(t) noyaux radioactifs comme le nombre moyen de noyaux qui désintègrent par seconde tel que A(t) = λ x N(t). L’activité s’exprime en Becquerel (Bq). 1Bq = 1 désintégration par seconde Par exemple le corps humain contient 4500Bq de 40K et 3700 de 14C. L’évolution de l’activité en fonction du temps suit donc une loi mono-exponentielle décroissante comme représenté sur la Figure 5 ci-dessous UNIVERSITE DE LA REUNION | UFR SANTE | 2024 | REPRODUCTION INTERDITE 7