Dans certains matériaux, le noyau d'un atome est instable et émettra des particules spontanément sans aucun stimulus externe. Ce processus est appelé radioactivité ou désintégration radioactive.

Les éléments avec le numéro atomique 83 ont plus de 82 protons, et sont donc radioactifs. Les isotopes, qui sont des éléments dont les noyaux ont des nombres de neutrons différents, peuvent aussi être instables. Les noyaux d'éléments instables émettent des particules alpha, bêta ou gamma. Une particule alpha est un noyau d'hélium, et une particule bêta est un électron ou un positron, qui a la même masse qu'un électron mais a une charge positive. Une particule gamma est un photon de haute énergie.

Pour calculer la radioactivité, il est nécessaire de connaître le temps nécessaire à la désintégration du noyau.

Trouver l'expression de la demi-vie t (la moitié) d'un échantillon radioactif. C'est le temps qu'il faut pour que la moitié de la quantité de noyaux dans un échantillon se désintègre. La demi-vie est liée à la constante de décroissance lambda, qui a une valeur dépendante du matériau de l'échantillon. La formule est t (moitié) = ln 2 /lambda = 0,693 /lambda.

Étudie l'équation pour le taux de décroissance total ou l'activité d'un échantillon radioactif. C'est R = dN /dt = lambda N = N (0)
e (-lambda * t). N est le nombre de noyaux, et N (0) est la quantité initiale ou initiale de l'échantillon avant la désintégration à l'instant t = 0. L'unité de mesure de l'activité est Bq ou becquerel, qui est une désintégration par seconde. Une autre unité est le curie, qui est égal à 3,7 x 10 exp (10) Bq.

Entraînez-vous à calculer la désintégration radioactive. Le radium 226 a une demi-vie de 1 600 ans. Calculer l'activité d'un échantillon d'un gramme, où N = 2,66 x 10 exp (21). Pour ce faire, trouvez d'abord lambda. Simultanément, convertissez la demi-vie des années en secondes. Puis lambda = 0,693 /t (moitié) = 0,693 /(1600 * 3,156 x 10 exp (7) s /an) = 1,37 x 10 exp (-11) /s. Le taux de décroissance est donc dN /dt = lambda * N = 1,37 x 10 exp (-11) /s * 2,66 x 10 exp (21) = 3,7 x 10 exp (10) désintégrations /s = 3,7 x 10 exp (10 ) Bq. Notez que c'est un curie. Notez également que decay /s est écrit en 1 /s.

Tip

Les éléments radioactifs sont aussi appelés isotopes radioactifs, radio-isotopes ou radionucléides.