Rayons ionisants • [Radioactivité] • Période des radioéléments

Principe de la radioactivité

Pour bien comprendre pourquoi et comment un atome peut être radioactif, il faut se donner la peine de découvrir un minimum de notions sur la structure de la matière. Un atome, c'est un noyau avec des électrons qui tournent autour (très vite). Les électrons ont une charge électrique négative et pourtant l'atome n'a pas de charge, il est "neutre" car il contient des charges positives dans son noyau : les "protons". Un proton a une charge complémentaire de celle d'un électron. Donc, dans un atome il y a autant de protons dans le noyau que d'électrons qui tournent autour.

L'oxygène par exemple, contient 8 électron et 8 protons par atome. En fait, chaque élément est défini par le nombre de paires électron-proton qu'il contient. L'élément le plus simple est l'hydrogène avec un seul électron et un seul proton. Si vous voulez vous rafraîchir la mémoire ou vous faire une petite émotion, allez donc jeter un coup d'oeil au Tableau de Mendeleiev des bouquins de chimie (et oui, ça existe encore). Puisqu'on en parle, sachez que ce couple oxygène / hydrogène est très énergétique. En plus, on en a plein la planète ! Voilà bien une source d'énergie non polluante et i-né-pui-sa-ble... Un newsgroup lui est consacré : sci.energy.hydrogen (Si ce dernier lien plante, changez de fournisseur d'accès !). Mais je m'égare, je m'égare... Revenons à nos moutons. Justement nos moutons seraient bien tranquilles s'il n'y avait pas le grand méchant loup : le "neutron".

Le neutron devient très méchant s'il est nombreux ! Je m'explique : dans le noyau d'un atome il n'y a pas que des protons, on y trouve aussi des neutrons. Ces oiseaux-là n'ont pas de charge électrique, ils sont neutres (d'où le nom facile à retenir). La cohabitation entre les protons et les neutrons se passe bien en général, mais il est des atomes où la proportion de neutrons est telle qu'ils ne tiennent pas en place. On a affaire alors à un atome instable, il va se désintégrer un jour ou l'autre ! Celà peut prendre du temps, beaucoup de temps...

Un atome qui se désintègre, c'est en fait un noyau qui se scinde en deux (ou trois, ou quatre, bon j'arrête...) en libérant de l'énergie. En éclatant, le noyau va faire des petits qui seront vite rejoints par les électrons de façon à conserver pour chaque nouvel atome un équilibre des charges électriques. Jusque là c'est une belle histoire mais il faut se rappeler que la crise avait éclaté à cause de la trop forte proportion de neutrons. Pour ne pas se retrouver avec le même problème, la nature abandonne quelques neutrons à leur sort. Ces neutrons en mouvement représentent une certaine énergie. Cette énergie associée à celle de l'explosion est émise sous la forme d'un rayonnement électromagnétique. Comme vous le savez peut-être, cette émission n'est pas bonne pour nous autres, êtres vivants, car il d'agit de rayons ionisants.

Une bombe atomique est un dispositif qui déclenche cette réaction et la laisse évoluer vers une réaction en chaîne. Si cette réaction est contrôlée (en absorbant le surplus de neutrons libres), il devient possible de récupérer l'énergie dégagée. C'est le principe des centrales nucléaires. Pour illustrer cette réaction, Fred nous a concocté une super animation en 3D : fission.avi (45 secondes, 968 K).

Pour se débarrasser de la radioactivité, c'est très simple :
Il suffit d'attendre une certaine période.