Rayonnements

Qu’est-ce que la matière ?
matière
Photo CERN
atome
électron
noyau
proton
quarks
neutron
atome
noyau
Proton
Neutron
nombre d’électrons de l’atome  élément chimique
nombre de protons du noyau = nombre d’électrons de l’atome
 élément chimique
un élément peut avoir plusieurs isotopes qui différent
par le nombre de neutrons de leur noyau
CNRS-IN2P3 et CEA-DSM-DAPNIA - T3
Les isotopes de l’hydrogène
1 électron
1 proton
hydrogène
1H
1 électron
1 proton
1 neutron
deutérium
2H
1 électron
1 proton
2 neutrons
tritium
3H
CSNSM CNRS-IN2P3
Isotopes
Nombre de masse
(neutrons + protons)
Numéro atomique
(protons)
uranium
uranium
238
238
U
92
Protons
= 92
Neutrons = 146
Masse
= 238
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Les isotopes de l’uranium
uranium 235
235
uranium 238
238
Protons
= 92
Neutrons = 143
Masse
= 235
Protons
= 92
Neutrons = 146
Masse
= 238
U
U
Deux noyaux ayant le même numéro atomique mais des
nombres de masse différents sont dits ISOTOPES
CSNSM CNRS-IN2P3
Trois rayonnements !
-V
a
g
+V
b
Papier Aluminium
Béton
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Noyaux stables et noyaux radioactifs
 Dans la nature la plupart des noyaux sont stables
NEUTRONS
P
R
O
T
O
N
S
 Mais si le noyau a un excès de protons ou de neutrons,
 Il va se transformer en un noyau plus stable en émettant
des rayonnements a ou b et des g : il est radioactif
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La radioactivité a
+
Un noyau hélium-4 (α) se sépare
radium-226  radon-222 + a
Protons
88

86 + 2
Neutrons
138

136
+ 2
NEUTRONS
P
R
O
T
O
N
S
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La radioactivité b
Un proton devient neutron
Un neutron devient proton
NEUTRONS
P 
 
p

n

e
R
O 18 oxygène 18
Fluor
9T
protons
8 protons
O
β+
NRadioactivité
β+
S
n p  e 
Azote 18 oxygène 18
7 protons
8 protons
Radioactivité β–
β–
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Masse (MeV)
La vallée de stabilité
30
25
β ––
β
β +
20
15
10
5
0
m
riu
ytt
m
co
niu
zir
biu
m
nio
e
mo
lyb
de
n
um
hn
eti
niu
m
rh
od
ium
arg
en
t
ru
the
44
57
tec
protons 48
neutrons 53
pa
lla
diu
m
ca
A=101
dm
ium
-5
39
62
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La radioactivité g
g
e
–
ν–
Émission β–
Radioactivité g
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Rayons γ, lumière et micro-ondes…
Onde
Charges en
mouvement  électromagnétique
Tout phénomène cosmique
violent est source d’ondes
électromagnétiques
détectables.
Visible : télescopes
(astronomie optique)
Ondes radio : radio-télescopes
TV
FM
AM
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La radioactivité artificielle
1934 Irène Curie
& Frédéric Joliot
découverte de la radioactivité
artificielle
1 neutron
4He
+
27Al
phosphore
Radioactif
30P
30Si
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La demi-vie (T1/2)
Demi-vie :
Temps au
bout duquel
l ’activité est
divisée par 2
N
N/2
Après 10 demi-vies, il reste
environ un noyau sur mille
N/4
N/8
N/16
Nombre de demi-vies
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Carte N-Z par demi-vie
P
R
O
T
O
N
S
NEUTRONS
© NUCLEUS
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Le polonium 210
Demi-vie 138 jours
1 μg = 170 MBq
Emetteur alpha 5,4 MeV
Contamination par ingestion  tissus mous
foie, rein, rate, ganglions, parois vasculaires
Elimination : ~ ½ en 50 jours
Dose léthale ~ 10 ng/kg soit ~ 1 μg pour un homme adulte
En vente libre : doses de 3700 Bq ( 0,22 x 10-4 μg )
Rappel corps humain :
4500 Bq de 40K
3700 Bq de 14C
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