Introduction / Introduction
La radioactivité est un phénomène physique naturel au cours duquel des noyaux atomiques instables se transforment spontanément en d'autres noyaux plus stables en émettant des particules et/ou des rayonnements électromagnétiques.
Ce processus de désintégration radioactive a été découvert en 1896 par le physicien français Henri Becquerel.
Radioactivity is a natural physical phenomenon in which unstable atomic nuclei spontaneously transform into more stable nuclei by emitting particles and/or electromagnetic radiation.
This process of radioactive decay was discovered in 1896 by the French physicist Henri Becquerel.
Radioactivité Alpha (α) / Alpha Radioactivity (α)
Définition
La désintégration alpha est un type de radioactivité où un noyau atomique émet une particule alpha, qui est constituée de deux protons et deux neutrons (identique au noyau d'hélium).
Caractéristiques
- Particule lourde et chargée positivement
- Faible pouvoir de pénétration (arrêtée par une feuille de papier)
- Dangereuse en cas d'ingestion ou d'inhalation
- Réduit le numéro atomique de 2 et le nombre de masse de 4
Exemple
²³⁸U → ²³⁴Th + ⁴He
Definition
Alpha decay is a type of radioactivity where an atomic nucleus emits an alpha particle, which consists of two protons and two neutrons (identical to a helium nucleus).
Characteristics
- Heavy, positively charged particle
- Low penetration power (stopped by a sheet of paper)
- Dangerous if ingested or inhaled
- Reduces atomic number by 2 and mass number by 4
Example
²³⁸U → ²³⁴Th + ⁴He
Radioactivité Bêta (β) / Beta Radioactivity (β)
Définition
La désintégration bêta est un processus par lequel un neutron se transforme en proton (β⁻) ou un proton se transforme en neutron (β⁺), avec émission d'un électron ou d'un positron et d'un neutrino.
Types de désintégration β
- β⁻ (électron): Un neutron se transforme en proton
- β⁺ (positron): Un proton se transforme en neutron
- Capture électronique: Un proton capture un électron pour devenir un neutron
Caractéristiques
- Pouvoir de pénétration moyen (arrêtée par une feuille d'aluminium)
- Particules légères (électrons ou positrons)
Exemple β⁻
¹⁴C → ¹⁴N + e⁻ + ν̄e
Definition
Beta decay is a process by which a neutron transforms into a proton (β⁻) or a proton transforms into a neutron (β⁺), with the emission of an electron or positron and a neutrino.
Types of β decay
- β⁻ (electron): A neutron transforms into a proton
- β⁺ (positron): A proton transforms into a neutron
- Electron capture: A proton captures an electron to become a neutron
Characteristics
- Medium penetration power (stopped by an aluminum sheet)
- Light particles (electrons or positrons)
β⁻ Example
¹⁴C → ¹⁴N + e⁻ + ν̄e
Rayonnement Gamma (γ) / Gamma Radiation (γ)
Définition
Le rayonnement gamma est un rayonnement électromagnétique de haute énergie émis par un noyau atomique lors d'une transition d'un état excité à un état d'énergie inférieure.
Caractéristiques
- Ondes électromagnétiques (pas de masse, pas de charge)
- Grand pouvoir de pénétration (nécessite du plomb ou du béton épais pour être arrêté)
- Très énergétique
- N'altère pas la composition du noyau (seulement son énergie)
Exemple
⁶⁰Co* → ⁶⁰Co + γ
(où * indique un état excité)
Definition
Gamma radiation is high-energy electromagnetic radiation emitted by an atomic nucleus during a transition from an excited state to a lower energy state.
Characteristics
- Electromagnetic waves (no mass, no charge)
- High penetration power (requires lead or thick concrete to be stopped)
- Very energetic
- Does not alter nucleus composition (only its energy)
Example
⁶⁰Co* → ⁶⁰Co + γ
(where * indicates an excited state)
Comparaison / Comparison
| Type | Nature | Pouvoir de pénétration | Protection |
|---|---|---|---|
| Alpha (α) | Noyau d'hélium (2p+2n) | Très faible | Feuille de papier |
| Bêta (β) | Électron ou positron | Moyen | Feuille d'aluminium |
| Gamma (γ) | Onde électromagnétique | Très élevé | Plomb ou béton épais |
| Type | Nature | Penetration Power | Protection |
|---|---|---|---|
| Alpha (α) | Helium nucleus (2p+2n) | Very low | Sheet of paper |
| Beta (β) | Electron or positron | Medium | Aluminum sheet |
| Gamma (γ) | Electromagnetic wave | Very high | Lead or thick concrete |
Applications / Applications
Médecine
- Radiothérapie (traitement du cancer)
- Imagerie médicale (scintigraphie, PET scan)
- Stérilisation du matériel médical
Industrie
- Contrôle non destructif (radiographie industrielle)
- Mesure d'épaisseur et de densité
- Stérilisation des aliments
Énergie
- Production d'électricité (centrales nucléaires)
- Générateurs thermoélectriques à radioisotopes
Medicine
- Radiotherapy (cancer treatment)
- Medical imaging (scintigraphy, PET scan)
- Sterilization of medical equipment
Industry
- Non-destructive testing (industrial radiography)
- Thickness and density measurement
- Food sterilization
Energy
- Electricity production (nuclear power plants)
- Radioisotope thermoelectric generators