Radioactivité

Thèmes Principaux:

1. Désintégration radioactive: Le professeur utilise la désintégration du radon 220 comme exemple pour illustrer ce phénomène. Il met en évidence la nature aléatoire de la désintégration et l’émission de particules alpha (noyaux d’hélium) à haute vitesse. L’équation de la réaction nucléaire est expliquée en détail, soulignant la conservation du nombre de masse et du nombre de charge.
2. Activité radioactive et temps de demi-vie: L’expérience avec le générateur de radon permet aux élèves de mesurer l’activité radioactive au cours du temps et de tracer la courbe de décroissance exponentielle. Le concept de temps de demi-vie est introduit et illustré graphiquement.
3. Types de radioactivité: Le professeur présente les différents types de particules radioactives : alpha, bêta (avec ses variantes bêta+ et bêta-) et gamma. Il explique la dangerosité des particules due à leur haute énergie et leur capacité à endommager les cellules.
4. Stabilité du noyau et diagramme de Segrè: Le concept d’isotopes est rappelé et la stabilité du noyau est discutée en fonction de l’équilibre entre les interactions entre les nucléons. Le diagramme de Segrè est utilisé pour illustrer la relation entre le nombre de protons et de neutrons pour les noyaux stables.
5. Transformations nucléaires: Le professeur distingue les transformations physiques, chimiques et nucléaires, soulignant que la transformation nucléaire implique une modification du noyau. Il aborde les lois de Soddy (conservation du nombre de masse et de charge) et explique la transformation d’un neutron en proton avec l’émission d’un électron (radioactivité bêta).

Idées et faits importants:

• Définition de la radioactivité: “La radioactivité, c’est l’émission totalement aléatoire d’une particule radioactive de l’intérieur du noyau provenant de l’intérieur du noyau.”
• Nature dangereuse des particules radioactives: “C’est sa vitesse qui fait qu’elle est dangereuse et que c’est une particule radioactive. C’est pas sa nature elle-même qui fait qu’elle est dangereuse.”
• Analogie avec les dés: L’expérience de pensée avec les dés illustre la décroissance exponentielle dans un phénomène aléatoire où la probabilité reste constante.
• Modèle exponentiel: La décroissance radioactive suit une loi exponentielle, une fonction mathématique caractérisée par une diminution progressive à chaque temps de demi-vie.
• Impact sur la santé: Les particules radioactives peuvent endommager l’ADN des cellules, conduisant à des tumeurs et des cancers.
• Historique de la découverte de la radioactivité: Henri Becquerel a observé le phénomène pour la première fois avec l’uranium. Marie Curie a ensuite découvert d’autres éléments radioactifs et a contribué à la compréhension du phénomène.

Citations:

• Sur la dangerosité des particules: “Le fait d’envoyer effectivement quelque chose à très haute vitesse fait que ça devient dangereux.”
• Sur la transformation nucléaire: “Dans une transformation nucléaire, on touche au noyau.”
• Sur l’interaction faible: “C’est par ce changement d’état, ce changement ici dû à une interaction qu’on appelle l’interaction faible.”