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La radioactivité, origine, effets et applications

Publié le 25/03/2012

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Dans l’esprit des gens, la radioactivité est associée à l’énergie nucléaire, le plus souvent aux bombes atomiques, à des accidents comme Tchernobyl ou encore aux déchets radioactifs. En réalité, la radioactivité intervient dans de nombreux domaines variés et parfois insoupçonnés : on la retrouve tout particulièrement dans le domaine de la santé, mais ses bénéfices restent peu connus aux yeux des gens parce que la notion du nucléaire effraye.

Mais sait-on réellement ce qu’est la radioactivité ? Comment fonctionne-t-elle ? Quelles sont ses applications et ses conséquences sur l’Homme ?

 

 

I – Qu’est-ce que la radioactivité ?

 

 

A ) Sa découverte

 

La matière est constituée d’atomes qui sont, le plus souvent, assemblés sous forme de molécules. Au cœur de ces mêmes atomes, on retrouve un noyau beaucoup plus petit (de 10 000 à 100 000 fois plus petit). C’est donc dans le noyau qu’a lieu la radioactivité, au plus profond des atomes. Ce phénomène est très difficile à observer et n’est mis en évidence qu’à partir de 1896 par Henry Becquerel, un physicien français, alors qu’il faisait des recherches sur l’éventuelle existence d’une relation entre le phénomène de fluorescence des sels d’uranium et les rayons X, découverts plus tôt par Wilhelm Röntgen.

La radioactivité désigne un vaste ensemble de phénomènes physiques : d’après la définition du dictionnaire, la radioactivité est la propriété qu’ont certains noyaux d’atomes de se désintégrer de manière naturelle et spontanée pour donner un autre élément, en émettant des particules (ou des rayonnements) électromagnétiques. Dans ce cas, on dit que  la radioactivité est naturelle. Mais lorsque l’on bombarde les noyaux des atomes, elle est dite artificielle.

« Sous l'action des différentes forces en présence , certains noyaux sont stables (ils ont une grande durée de vie) et d'autres sont instables (ils se détruisent rapidement). Parmi les 1500 noyaux connus, seuls 260 sont stables. On peut classer tous les noyaux connus dans un graphique appelé diagramme de Segré , représentant le nombre de neutrons N en fonction du nombre de protons Z . On distingue 4 zones de couleurs différentes : Une zone centrale rouge appelée vallée de stabilité est constituée des noyaux stables. On note que pour Z < 30 les noyaux stables sont situés près de la première bissectrice, pour lesquels N = Z . Une zone jaune où se situent des noyaux donnant lieu à une radioactivité de type α.

Ce sont des noyaux lourds (A est grand). Une zone bleue où se situent des noyaux donnant lieu à une radioactivité de type β -. Ce sont des noyaux qui présentent un excès de neutrons par rapport aux noyaux stables de même nombre de masse A . Une zone verte où se situent des noyaux donnant lieu à une radioactivité β +. Ce sont des noyaux qui présentent un excès de protons par rapport aux noyaux stables de même nombre de masse A.

Les forces électrostatiques entre protons sont plus fortes que les forces nucléaires entre nucléons. La désintégration radioactive est aléatoire , on ne peut pas prévoir quand va se produire la désintégration d’un noyau.

Elle est spontanée , elle se produit sans aucune intervention extérieure.

Elle ne dépend ni de son environnement chimique, de l’espèce chimique qui contient le noyau radioactif ; ni de conditions extérieures. »

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