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La radioactivité vient de la désintégration d’éléments radioactifs, qui produit des rayonnements très énergétiques, le rayonnement radioactif.
La radioactivité a été découverte à la fin du 19ème siècle. Konrad Röntgen, Marie et Pierre Curie et Henry Becquerel ont exploré ce phénomène en profondeur et ainsi découvert de nouveaux rayonnements tout comme de nouveaux éléments chimiques. Les rayons Röntgen (rayons X) sont ainsi nommés d’après le patronyme de Konrad Röntgen. Marie Curie a nommé Polonium un nouvel élément chimique radioactif d’après le nom de son pays natal, la Pologne. En Henry Becquerel a donné son nom á une unité de mesure de la radioactivité: le Becquerel.
D’où viennent la radioactivité et les radiations?
Les substances dans la nature sont composées de différents éléments chimiques. En plus des éléments bien connus comme le carbone, l’azote, le fer et l’or, il existe aussi d’autres éléments comme l’hélium, le polonium ou l’uranium, que nous ne rencontrons pas au quotidien. Chaque élément correspond à un type d’atome, atome constitué d’un noyau positif et de particules chargées négativement, les électrons. Certains éléments sont instables (ils se désintègrent spontanément) et sont dits radioactifs.
La radioactivité est une propriété du noyau atomique de l’élément radioactif. Les atomes correspondant à ces éléments sont instables du fait de leur composition, c’est-à-dire qu’ils ont une durée de vie limitée. Le noyau de ces atomes se désintègre alors en différentes parties. De l’énergie est ainsi libérée: le rayonnement radioactif. C’est de là que vient le nom de désintégration radioactive. L’énergie de l’atome est utilisée dans des réacteurs nucléaires.
La désintégration radioactive ne libère cependant pas que du rayonnement. L’atome d’origine n’existe plus après la désintégration, car ses débris forment de nouveaux éléments. Ainsi, la désintégration radioactive du l’Uranium 238 produit par exemple du Thorium 234.
Alpha, Beta et Gamma
En gros, il existe trois différentes façons pour un atome de se désintégrer. Chacune émet des rayonnements particuliers, avec des propriétés différentes.
Les rayons alpha sont produits lorsque la désintégration du noyau atomique libère un noyau d’hélium. Ainsi, la désintégration d’uranium 298 libère un noyau d’hélium, c’est-à-dire un rayon alpha. Ils ont une portée que de quelques centimètres. Ils peuvent être arrêtés par une simple feuille en papier et ne traversent donc pas non plus, par exemple, la couche morte supérieure de notre peau. Cependant ils sont extrèmement dangereux si leur source est ingérée ou inhalée.
Les rayons beta sont produits lorsque des électrons très énergétiques sont émis par l’atome. Là aussi, le noyau atomique est modifié et donne un nouvel élément. Au contraire des rayons alpha, les rayons beta ont une portée un peu plus grande, et sont donc plus dangereux. Ils peuvent par exemple pénétrer dans les tissus du corps et y provoquer des dommages. Ils peuvent cependant être arrêtés par une feuille d’aluminium de quelques millimètres.
Et les rayons X?
Dans troisième mode de désintégration, la désintégration gamma, le noyau atomique émet des rayons gamma. Ceux-ci ont une très longue portée et une grande énergie. On ne peut se protéger de tels rayons qu’avec de grandes épaisseurs de plomb. Les composants de l’atome de plomb sont si densément répartis que les rayons ne peuvent pas les traverser. Les rayons gamma sont des rayons électromagnétiques, et on les appelle aussi des rayons X.
Toutes les formes de radioactivité peuvent provoquer des dommages dans le corps. Cependant les rayons X ont la plus grande énergie et peuvent traverser facilement le corps et nos cellules. Ils affectent ainsi par exemple notre patrimoine génétique et peuvent y faire des dégâts.
Les cellules de notre corps sont en mesure de réparer de petits dommages faits à notre patrimoine génétique. Cependant, si les dommages sont trop grands (c’est-à-dire que la radioactivité absorbée est trop élevée), cela peut provoquer des dommages génétiques durables et ainsi des cancers ou, dans le pire des cas, entraîner la mort. Les quantités de radioactivité utilisées ponctuellement par un médecin pour faire une radiographie restent cependant très faibles, et le corps peut bien supporter les rayons.
En plus de ça, de petites doses de radioactivité ont un rôle important: notre Terre contient de nombreux éléments radioactifs légers, qui nous exposent donc en permanence à une faible radioactivité. Ces rayons modifient très peu notre patrimoine génétique – des mutations se produisent. Au long de millions d’années, des cellules isolées ont pu donner des organismes complexes comme les êtres humains. La radioactivité est donc également une source de l’évolution.
La nature est composée d'éléments chimiques. Les composés chimiques sont partout, une multitude de réactions chimiques ont lieu dans chaque être vivant. Dans cet article, nous présentons quelques composés chimiques familiers.