OG - 1ES : T1 Radioactivité

Un peu de perspective

Ca ressemble toujours à ça ?

Découverte

Rappels

Transformations nucléaires et phénomène de radioactivité

Il y a un peu moins de deux milliards d’années, dans les mines d’uranium de la région d’Oklo, au Gabon, une réaction de fission nucléaire s’est déroulée pendant plusieurs centaines de milliers d'années. Elle a eu lieu au moment où l’eau inondait le gisement, et cela à une profondeur de plusieurs milliers de mètres. L’uranium naturel comporte aujourd’hui 0,7 % d’isotope 23592U, fissile sous l’action de neutrons lents : Une réaction de fission émet des neutrons qui sont disponibles pour aller fissionner d’autres atomes et provoquer une réaction en chaîne, à condition d’être ralentis par une espèce chimique qui freine les neutrons, appelée modérateur. C’est généralement le rôle de l’eau dans un réacteur nucléaire. Pour qu’une réaction de fission ait lieu, il faut aussi des conditions de température et de pression particulières : 350 à 450 °C et 150 à 200 fois la pression atmosphérique.

Réaction de fission sur les planètes

Les aliments que nous consommons, l’eau que nous buvons et l’air que nous respirons, contiennent des éléments radioactifs. La principale source de radioactivité naturelle est le radon 22286Rn, un gaz contenu dans le sous-sol dont la demi-vie vaut 3,8 jours. La demi-vie, notée t1/2 , est la durée nécessaire pour que la moitié des noyaux d’un échantillon radioactif se soit désintégrée.

La radioactivité est partout

En hommage à son découvreur, le becquerel (Bq) est devenu l’unité de mesure du nombre de désintégrations qui se produisent par seconde dans un échantillon radioactif : c’est l’activité d’un échantillon. On la mesure à l’aide d’un compteur Geiger-Müller.

Certains noyaux d’éléments chimiques sont instables : on dit qu’ils sont radioactifs. Il se transforment spontanément et de manière irréversible et aléatoire en d’autres noyaux plus stables, en émettant des rayonnements et des particules. L’être humain est donc soumis à une radioactivité naturelle provenant à la fois de la Terre et de l’espace. Cette radioactivité naturelle ne représente pas de danger. L’écorce terrestre contient des noyaux radioactifs depuis sa formation. D’autres noyaux radioactifs (comme le carbone 14, (_6^14)C) sont créés dans l’atmosphère suite à l’arrivée de rayons cosmiques, des particules de très haute énergie en provenance de l'espace. Vidéo

Désintégrations radioactives naturelles

Sans les réactions de fusion qui ont lieu au cœur du Soleil, notre étoile, il n'existerait pas de vie sur la Terre.

Réactions de fusion nucléaire

En 1896, alors qu’il travaille sur les rayons X* récemment mis en évidence, Henri Becquerel fait par hasard une observation déterminante : il s'aperçoit qu’une plaque photographique placée à l’obscurité, à proximité d’un composé ionique contenant de l’uranium, est tachée alors qu’elle n’a pas été exposée au soleil. Becquerel en tire la conclusion que l’uranium émet naturellement un rayonnement invisible inconnu, qu’il nomme “rayon uranique”. La radioactivité est découverte. Vidéo * Rayon X : rayon de lumière invisible qui traverse plus ou moins les matériaux. Ils sont, par exemple, employés de nos jours pour réaliser les radiographies.

Une découverte fortuite