Types de radioactivité

Les radionucléides se désintègrent en nucléides filles avec l'émission de particules ou rayonnement électromagnétique. Les émissions nucléaires fondamentales comprennent les particules alpha, les particules bêta, les positrons, les neutrons, rayons gamma et rayons X.Une particule alpha est composée de deux protons et de deux neutrons, ressemblant au noyau d'hélium-4. Chacune de ces particules a une charge de plus de deux.

La désintégration alpha réduit le nombre atomique de deux et le nombre de masse de quatre, comme la conversion du polonium-210 en plomb-206. La désintégration bêta-moins est une émission d'électrons à haute énergie du noyau par conversion d'un neutron en proton. Le nucléide fille a un proton supplémentaire, et son numéro atomique est supérieur à celui du nucléide parent.

Au cours du processus, le nombre de neutrons diminue de un;cependant, le nombre de protons augmente de un. Ainsi, le nombre de masse reste inchangé. La désintégration bêta-plus est la conversion d'un proton à un neutron, émettant une particule du noyau de charge positive.

Cette particule a la même masse qu'un électron, ce qui en fait une fait une antiparticule de l'électron, et s'appelle un positron. Le positron émis réduit le numéro atomique d'un nucléide fille. Le positron est de courte durée car il entre en collision avec un électron et les deux particules sont annihilées.

Leur énergie est libérée sous forme de deux rayons gamma de 511 keV. L'émission de rayonnements gamma se produit également lorsqu'un nucléide fille excité se désintègre dans son état nucléaire de base. Ainsi, la désintégration bêta-moins du cobalt-60 produit un nickel-60 à l'état excité, qui émet deux rayons gamma en tombant de son état nucléaire de base.

Le numéro de masse et le numéro atomique ne changent pas pendant la désintégration gamma. L'émission de rayonnement gamma se produit en combinaison avec d'autres réactions de désintégration nucléaire. L'émission neutronique est l'éjection d'un neutron du noyau.

Cela peut arriver spontanément, comme la décomposition du béryllium-13 au béryllium-12, ou en réponse à un bombardement par des rayons gamma ou des particules. Le numéro atomique reste inchangé pendant ce processus, tandis que le nombre de masse diminue de un. La conversion du potassium-40 en argon-40 illustre l'émission d'énergie due à la capture d'électrons.

Le noyau de potassium capture un électron interne dans l'atome, et un proton se transforme en neutron. Un électron extérieur tombe au niveau intérieur pour remplir la vacance, caractérisée par une émission de rayons X avec une énergie correspondant à la transition. Le pouvoir de pénétration des particules alpha, qui sont les plus massives des particules nucléaires, est très faible, alors que le rayonnement gamma traverse la plupart des matériaux.

Les neutrons et les particules bêta peuvent être bloqués efficacement par des matériaux relativement légers.