TPE : La radioactivité

« Lors de la désintégration radioactive, un noyau, lourd et fragile se désintègre en deux fragments après avoir interagi avec un neutron, cette réaction donne suite à laproduction d'une grande quantité d'énergie et à l'éjection de trois neutrons. Phénomène au cours duquel des produits possèdent des propriétés chimiques habituelles déterminées par leur structure atomique ayant, en plus la particularitéd'émettre des radiations ionisantes dit des rayonnements. B) Les différents types de rayonnements radioactifs Trois types de radioactivité existent caractérisées par l'émission de plusieurs rayons par le noyau de l'atome : Les rayons alpha sont stoppés par 6 cm d'air.

Ils sont composés de particules alpha constituées de deux protons et de deux neutrons.

La particule est chargéepositivement.

Les particules alpha ne sont donc que des fragments de noyaux lourds instables qui se transforment pour devenir des noyaux plus légers et plus stableset donc non radioactifs. Les rayons bêta sont stoppés avec écran d'aluminium.

Composés d'électrons et donc chargés négativement.

Le rayonnement bêta identique au rayonnementcathodique du poste TV. Il existe deux sortes de rayon bêta : Les rayons bêta (-) qui sont des électrons de charge négative (ou la radioactivité la plus fréquente) Le rayon bêta (+) qui seront découverts plus tard, et qui sont des antiélectrons de charge positive. Les rayons gamma très pénétrants peuvent traverser un coffre-fort.

Constitués essentiellement de photons (particules de lumière de haute énergie).

Ils ne sont quepure énergie sans aucune masse.

Ces photons gamma émis par le noyau sont dus au réarrangement interne des nucléons du noyau.

Ces nucléons sont mis en couchesconcentriques.

Dès qu'un nucléon change d'une couche nucléaire externe vers une couche plus interne dite moins énergétique, ce dernier cède de l'énergie sous formede photon gamma. Les différents rayonnements alpha, bêta et gamma ne présentent pas les mêmes dangers d'ionisation.

Ils ne possèdent pas la même quantité d'énergie et certains sontarrêtés plus facilement que d'autres.

Le document ci-dessous montre les capacités de pénétration de chacune: L'ADN est donc modifié à cause de ces ionisations.

Par exemple : les bases azotés sont cassées et les liaisons entre les deux brins de l'ADN ne peuvent plus se fairecorrectement. c)Les éléments radioactifs Même quand ils ne pénètrent pas dans l'organisme humain, ils émettent des radiations pénétrantes et destructrices.

Au contraire, s'ils réussissent à pénétrer dansl'organisme, ils peuvent se fixer près de l'endroit où ils sont entrés ou circuler dans l'organisme, entraînés par le sang et les lymphes.

Ils peuvent s'incorporer aux os etaux tissus et rester dans l'organisme quelques minutes, des heures ou même toute une vie.

Les particules radioactives sont biologiquement toxiques, parce qu'ellesémettent des rayonnements ionisants. Par exemple des radionucléides logés dans les os endommage la moelle osseuse et cause le cancer des os ou la leucémie.

Si par contre, ils se sont concentrés dans lespoumons, ils peuvent provoquer l'apparition de maladies respiratoires.

L'exposition totale de l'organisme aux radiations se traduire, chez une personne, par untraumatisme directement relié à une faiblesse physique héréditaire. d) l'ionisation de l'ADN La molécule d'ADN est la plus grande molécule de notre organisme par conséquent elle est la plus victime d'ionisation. Les radiations ionisantes sont les radiations causées par le passage des particules émises par un élément radioactif dans un tissu vivant.

Lors d'une désintégration, desphotons sont libérés par le noyau.

Lorsque l'énergie d'un photon libéré est plus grande que l'énergie de liaison des électrons avec le noyau, l'électron peut être éjectéede son orbite, produisant un cation.

L'énergie de liaison des électrons est de l'ordre de 10 eV, et les radiations d'énergie supérieure à 10 eV sont appelées radiationsionisantes.Ces radiations peuvent entraîner une modification des atomes de trois manières différentes : Effet photoélectrique Les photons de faible énergie (10 à 100 keV) perdent leur énergie par effet photoélectrique : l'énergie du photon est transférée à un électron d'une orbite interne, quiest expulsé.

L'effet biologique est la conséquence du trajet de cet électron. Effet Compton Entre 100 keV et 10 MeV, les photons perdent leur énergie par effet Compton.

Le photon incident provoque l'arrachement d'un électron d'une orbite externe, etl'émission d'un photon de moindre énergie pouvant interagir avec les atomes voisins. Collision avec le noyau Au-delà de 1,02 MeV, le photon peut entraîner la collision avec le noyau entraînant l'arrachement d'un électron et d'un positon (électron chargé positivement).

Lepositon produit deux photons de 0,51MeV, qui se déplacent en sens opposé.. »