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Transformations nucléaires : Radioactivité α, β, γ

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Introduction

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La radioactivité est un phénomène naturel par lequel certains noyaux instables spontanément se transforment en noyaux plus stables, en émettant des particules ou des rayonnements. Ces transformations s'accompagnent d'une libération d'énergie.

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Types de rayonnements radioactifs

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1. Rayonnement alpha (α)

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• Émission d'une particule \(\alpha\), composée de 2 protons et 2 neutrons (donc un noyau d'hélium \(^4_2He\)).
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• Impact : \n
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  • Diminue le numéro atomique \(Z\) de 2.
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  • Diminue le nombre de masse \(A\) de 4.
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• Représentation : \n \[ ^A_Z X \;\xrightarrow{α}\; ^{A-4}_{Z-2} Y + ^4_2He \]
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2. Rayonnement beta (β)

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• Émission d'une particule \(\beta^-\) (un électron) ou \(\beta^+\) (un positron).
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• Impact : \n
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  • Pour \(\beta^-\) : le numéro atomique \(Z\) augmente de 1, le masse \(A\) reste inchangé.
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  • Pour \(\beta^+\) : le numéro atomique \(Z\) diminue de 1, le masse \(A\) reste inchangée.
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• Représentations : \n \[ ^A_Z X \;\xrightarrow{\beta^-}\; ^A_{Z+1}Y + e^- \]\n \[ ^A_Z X \;\xrightarrow{\beta^+}\; ^A_{Z-1}Y + e^+ \]
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3. Rayonnement gamma (γ)

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• Émission de rayons gamma, des photons de haute énergie, lors de la transition d'un noyau excité vers un état plus stable.
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• Impact : aucun changement dans \(A\) ni dans \(Z\).
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• Représentation : \n \[ ^A_Z X^* \;\xrightarrow{\gamma}\; ^A_Z X \]
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Caractéristiques des rayonnements

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• Alpha (α) : forte linearité d'atténuation, peu pénétrant, peut être arrêté par une feuille de papier.
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• Beta (β) : pénétration moyenne, arrêtée par une feuille de plastique ou de bois.
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• Gamma (γ) : très pénétrant, nécessite un plomb ou un béton épais pour l'atténuer.
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Conclusion

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Les trois types de rayonnements présentent des propriétés différentes et sont utilisés dans diverses applications, notamment en médecine, en énergie ou en datation. La compréhension de leur nature permet de mieux appréhender la sécurité lors de manipulations radioactives.

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