Quels sont les éléments radioactifs ?

C’est Henry Becquerel qui découvre la radioactivité en 1896. A la base, certains noyaux ont une radioactivité naturelle. Il existe plusieurs éléments radioactifs

Les sources de radioactivité 

L’homme a toujours vécu dans un environnement radioactif avec plusieurs origines comme les rayons cosmiques, les éléments radioactifs du sol et les éléments radioactifs dans son corps. De plus, la moitié du 20^ème siècle, l’homme a inventé des sources radioactives artificielles utiles dans le domaine de la médecine, de l’industrie nucléaire…Plusieurs éléments sont responsables de la radioactivité naturelle, il s’agit de :

• Le carbone 14 qui est une part intégrante de tous les êtres vivants
• Le potassium 40, le thorium 232 et l’uranium 238 présent dans le sol depuis la genèse du monde
• Les éléments produits par la désintégration du thorium et de l’uranium, comme le radon 222 est un gaz invisible, inodore et insipide qui sort du sol. Ce gaz est plus présent dans des volumes peu aérés. Le radon représente pour 40 % de la radioactivité naturelle autour de l’homme.
• L’eau minérale  provenant des fonds souterrains contient naturellement de l’uranium, du thorium et du potassium avec parfois une radioactivité plus importante que celle de l’eau potable.
• La plupart des objets sont radioactifs comme les engrais potassés avec la présence du potassium 40. Les détecteurs de fumée ont de l’américium 241 et les cadrans des montres anciennes ont du radium qui est un élément très radioactif.

Les niveaux d’exposition en France

En France, le taux d’exposition à la radioactivité est ainsi qu’il suit :

• Le Radon émanant des roches granitiques : 38 %
• Les examens et traitements médicaux : 32 %
• Le rayonnement émis par la terre : 15%
• Le rayonnement cosmique : 13 %
• Le rayonnement de l’Homme : 8 %
• Les activités industrielles : 1 % où 0,06 % représente l’énergie électronucléaire.

Caractéristiques des éléments radioactifs

La courbe de croissance est la caractéristique principale des éléments radioactifs.  Elle correspond à l’évolution du nombre de noyaux disponibles dans l’échantillon (N) en par rapport au temps (t). Cette courbe a toujours une allure exponentielle.  L’activité de l’échantillon est proportionnelle aux noyaux radioactifs dans N. C’est la raison pour laquelle la courbe décrivant l’activité d’un échantillon est de la même nature que la courbe des noyaux N au cours du temps. L’unité ici est le Becquerel (Bq) soit 1 Bq égale à une désintégration par seconde.

Le temps de demi-vie t_1/2, correspond à la période radioactive, est le temps indispensable pour que la moitié des noyaux se désintègrent. Ce temps de demi-vie n’est pas lié à la nature du noyau. Cette période peut être variable des secondes à des milliards d’années. Ainsi le temps de demi-vie du polonium 212 est de 0,3 microseconde pendant que celui du thorium 232 est de 14 milliards d’années. En effet chaque noyau est caractérisé par un temps de demi-vie précis.

Pour trouver le temps de demi-vie, il faut identifier le nombre de noyaux au début du processus soit N₀ = 1 000 milliards.