Modes de radioactivité
Radioactivité α
Les noyaux possédant un nombre de protons supérieur à 83 sont trop gros pour être stables, ils se désintègrent en émettant une particule alpha (α) (noyau d’hélium avec deux protons et deux neutrons) de forte énergie mais très peu pénétrante. Le pouvoir de pénétration des rayonnements alpha est faible (une simple feuille de papier les arrête totalement) mais en contrepartie le dépôt d'énergie par unité de longueur traversée sera élevé.
Par exemple la désintégration de l'uranium 238 s'écrit :
Elle peut être précisée sous la forme :
La désintégration α peut être vue comme une forme de fission nucléaire où le noyau père se scinde en deux noyaux fils. Dans l’exemple de l’uranium les noyaux fils sont un atome de thorium et l’atome d’hélium (particule alpha).
Radioactivité β
β
- : Les noyaux qui se trouvent en dessous de l’axe de la vallée ont trop de neutrons. Un neutron se transforme en proton avec émission d’un électron (radioactivité β-).
Un neutron est converti en proton, une particule β
- (un électron) et un anti-neutrino sont émis.
Exemple d'une réaction β
- pour le tritium (
3H
+) qui se transforme en hélium 3 (
3He
++)
β
+ : Les noyaux situés au-dessus de l’axe de la vallée ont trop de protons. Un proton se transforme en neutron avec émission d’un positron (radioactivité β
+).
Un proton est converti en neutron, une particule β
+ (un positron) et un neutrino sont émis.
Exemple d'une réaction β
+ pour le fluor qui se transforme en oxygène
Radioactivité γ
La radioactivité gamma est l’émission d’une onde électromagnétique (photons). Les émissions γ (photon) suivent généralement une désintégration α ou β et correspondent à un réarrangement des nucléons et notamment à une réorganisation de la charge électrique à l'intérieur du nouveau noyau. On va donc fréquemment rencontrer un noyau radioactif émettant simultanément plusieurs types de rayonnements. Il faut plusieurs centimètres de plomb pour l'arrêter ou plusieurs mètres de béton.
Exemple : le fer-59 est un émetteur β et γ.