Radioactivité et décroissance
La radioactivité transforme spontanément des noyaux instables selon une loi statistique.
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Noyaux et instabilité
Composition du noyau
Le noyau contient des protons et des neutrons liés par l’interaction forte.
- Numéro atomique
Z= nombre de protons. - Nombre de masse
A= protons + neutrons. - Isotopes : même
Z, neutrons différents.
Repérer l’instabilité
- Un noyau peut être stable ou instable.
- La radioactivité concerne les noyaux instables.
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Désintégration radioactive
Transformation du noyau
- 1
Un noyau père se transforme spontanément.
- 2
Il émet une particule ou un rayonnement.
Rayonnements essentiels
Alpha
- Émission d’un noyau d’hélium.
- Très ionisant.
- Peu pénétrant.
Bêta et gamma
- Bêta : électron ou positon.
- Gamma : rayonnement électromagnétique.
- Gamma est très pénétrant.
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Loi exponentielle
Relation de décroissance
Le nombre de noyaux radioactifs diminue au cours du temps avec une évolution exponentielle.
Lecture physique
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Demi-vie
Définition et repère
La demi-vie est la durée au bout de laquelle l’effectif est divisé par deux.
- Après une demi-vie, il reste la moitié.
- Après plusieurs demi-vies, l’effectif chute vite.
- La demi-vie n’est pas le temps de disparition totale.
Mémo
La moitié, puis encore la moitié : pense à une descente par paliers successifs.
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Activité et datation
Activité d’un échantillon
| Grandeur | Sens |
|---|---|
| Activité | Nombre de désintégrations par unité de temps. |
| Décroissance | L’activité diminue avec le temps. |
| Datation | On estime l’âge grâce à la loi de décroissance. |
Principe de datation
Un échantillon radioactif a perdu une partie de ses noyaux depuis sa formation. On suppose un système fermé et une décroissance
- On mesure l’activité ou la quantité restante.
- On utilise la loi de décroissance ou la demi-vie.
L’âge de l’échantillon est déduit de la diminution mesurée.
Mini-défi
- Définis noyau père et noyau fils.
- Explique la demi-vie en une phrase.
À retenir
- Un noyau instable se désintègre spontanément.
- La décroissance suit une loi exponentielle.
- La demi-vie divise l’effectif par deux.
- L’activité mesure les désintégrations par seconde.