Demi-vie des éléments radioactifs
Qu'est-ce que la demi-vie ?
La demi-vie est la période nécessaire pour que la moitié des atomes d'une substance radioactive se désintègre. Ce concept fondamental est essentiel pour comprendre la stabilité et la longévité des matières radioactives.
Les radio-isotopes et leur importance
Les radio-isotopessont des atomes instables qui émettent des rayonnements lorsqu'ils se désintègrent en des formes plus stables. Ils jouent un rôle crucial dans des domaines tels que la médecine, l'archéologie et les sciences de l'environnement.
Applications des radio-isotopes
- Imagerie médicale et traitement : Les radio-isotopes comme l'iode 131 sont utilisés pour diagnostiquer et traiter les affections de la thyroïde.
- Datation archéologique : Le carbone 14 permet de déterminer l'âge des objets anciens.
- Surveillance de l'environnement : Le césium 137 permet de suivre les niveaux de pollution et de contamination.
Comment calculer la demi-vie
Pour calculer la demi-vie d'un radio-isotope, il faut comprendre son taux de désintégration. Bien que le processus soit basé sur les principes de la décroissance exponentielle, il peut être abordé en mesurant la quantité de la substance au fil du temps.
- Mesurer la quantité initiale : Déterminer la quantité initiale du radio-isotope.
- Contrôler la décroissance : Suivre la réduction de la quantité sur des intervalles de temps spécifiques.
- Appliquer le taux de décroissance : Utiliser le taux de décroissance constant pour estimer le temps nécessaire pour que la quantité diminue de moitié.
Demi-vie des éléments radioactifs courants
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Élément |
Isotope |
Demi-vie |
Mode de désintégration |
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Carbone (C) |
Carbone 14 |
5 730 ans |
Décroissance bêta |
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Uranium (U) |
Uranium-238 |
4,468 milliards d'années |
Désintégration alpha |
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Uranium (U) |
Uranium-235 |
703,8 millions d'années |
Décroissance alpha |
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Radon (Rn) |
Radon-222 |
3,8 jours |
Désintégration alpha |
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Thorium (Th) |
Thorium-232 |
14,05 milliards d'années |
Décroissance alpha |
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Plutonium (Pu) |
Plutonium-239 |
24 100 ans |
Décroissance alpha |
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Iode (I) |
Iode-131 |
8,02 jours |
Désintégration bêta |
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Cobalt-60 |
5,27 ans |
Décroissance bêta et émission gamma |
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Polonium (Po) |
Polonium-210 |
138,4 jours |
Désintégration alpha |
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Radium (Ra) |
Radium-226 |
1 600 ans |
Désintégration alpha |
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Strontium (Sr) |
Strontium-90 |
28,8 ans |
Désintégration bêta |
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Césium-137 |
30,1 ans |
Décroissance bêta |
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Krypton (Kr) |
Krypton-85 |
10,76 ans |
Décroissance bêta |
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Neptunium (Np) |
Neptunium-239 |
2,36 jours |
Décroissance bêta |
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Tritium (H) |
Tritium-3 |
12,3 ans |
Décroissance bêta |
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Zinc (Zn) |
Zinc-65 |
243 jours |
Décroissance bêta |
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Chlore (Cl) |
Chlore-36 |
301 000 ans |
Décroissance bêta |
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Molybdène-99 |
65,6 heures |
Décroissance bêta |
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Radon (Rn) |
Radon-220 |
55,6 secondes |
Décroissance alpha |
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Fer (Fe) |
Fer-60 |
2,26 millions d'années |
Décroissance alpha |
Pour plus d'informations, veuillez consulter lesite Stanford Advanced Materials (SAM).
Questions fréquemment posées
Quels sont les facteurs qui influencent la demi-vie d'un radio-isotope ?
La demi-vie est déterminée par les propriétés nucléaires du radio-isotope, y compris les forces au sein du noyau qui affectent sa stabilité.
Pourquoi est-il important de comprendre la demi-vie en médecine ?
Elle permet de déterminer la dose et le moment du traitement à l'aide de radio-isotopes, ce qui garantit l'efficacité tout en minimisant les risques.
La demi-vie d'un radio-isotope peut-elle être modifiée par des conditions extérieures ?
Non, la demi-vie est une propriété intrinsèque et reste constante quels que soient les facteurs environnementaux.
Comment la demi-vie est-elle utilisée dans les sciences de l'environnement ?
Elle permet de suivre la persistance et le mouvement des contaminants radioactifs dans les écosystèmes au fil du temps.
Qu'advient-il d'un radio-isotope après plusieurs demi-vies ?
La quantité de radio-isotope diminue de façon exponentielle et devient négligeable après plusieurs demi-vies.
