La désintégration bêta + et bêta -

**Admin** Ven 19 Fév - 14:50

"Il faut arrête d'avoir peur de la radioactivité! C'est un phénomène naturel! Vous avez en ce moment des éléments radioactifs qui se désintègrent à l'intérieur de vous en ce moment même!" a dit mon prof de physique à quelques reprises dans la (trop brève) partie sur la physique des particules.

C'est vrai qu'il n'y a vraiment rien d'épeurant là-dedans! Prenons la désintégration bêta par exemple. C'est beau et simple comme tout.

n --> p + e^- + v_e

Un neutron se désintègre en un proton, un électron et un anti-neutrino électronique. C'est une désintégration b- (Un neutrino est une particule neutre pratiquement sans masse - voyageant par effet même à quasiment la vitesse de la lumière - et interagissant peu avec la matière. Il en existe trois sortes: électronique, muonique et tauique s'apparentant aux autres particules de même nom (électrons, muons, tauons))

p --> n + e⁺ + v_e

Un proton se désintègre en un neutron, un positron (anti-électron) et un neutrino électronique. C'est la désintégration b+

Pour calculer l'énergie libérée par ces réaciotns, il suffit de faire la différence des masses avant et après multiplier par c² (la fameuse relation masse-énergie d'Einstein E = mc²)

Ainsi,

E = (ma - mf) c²

E = (mn - mp - me) c²

E = (1,00866501 u - 1,00727647 u - 5,486803x10^-4 u) c² 931,502 MeV/ c²

E = 0,7823 MeV

Un calcul similaire pour la désintégration bêta + nous conduit à

E = -1,805 MeV

Alors que la désintégration bêta - libère de l'énergie, la bêta + en requiert pour se produire. C'est pourquoi cette dernière ne se produit pas souvent naturellement. En fait, elle se produit surtout à l'intérieur des atomes instables. Les protons ont une charge positive et se repousse donc mutuellement. Pour former un noyau, ils doivent combattre la force électromagnétique. C'est là qu'entre en jeu la froce nucléaire qui fait que les protons s'attirent les uns les autres et avec les neutrons. Plus la charge du noyau atomique augmente, plus la force électromagnétique augmente et plus la force nucléaire doit être puissante. Donc, le nombre de neutrons doit augmenter. Il peut arriver qu'un atome n'ait pas assez de neutrons pour bien balancer l'effet répulsif de l'électromagnétisme. Un proton se change alors en neutron pour les besoins de la cause. Dans ce cas-là, de l'énergie est libérée à cause de la différence de masses des noyaux atomiques puisque la masse d'un noyau n'est pas égal à la somme de ses différents constituants; une partie se trouve sous forme d'énergie.

Une dernière petite parenthèse, l'unité de l'énergie que j,ai utilisée ici est le méga électron-volt. Un électron-volt correspond à l'énergie d'une charge élémentaire soumise à une tension d'un volt. En terme de joules, 1 eV = 1,602x10^-19 J. Donc, l'énergie libérée par la réaction b- correspond à 1,253x10^-13J