Introduction à la radioactivité

La radioactivité est la transformation spontanée d'un noyau atomique instable en un autre noyau, avec émission de particules ou de rayonnements. Ce phénomène a été découvert en 1896 par Henri Becquerel, puis étudié par Pierre et Marie Curie. Il concerne les noyaux trop lourds ou trop riches en neutrons, qui cherchent à gagner en stabilité. La radioactivité est partout autour de nous : dans les roches, l'air, les aliments, et même dans notre propre corps.

Lors d'une désintégration radioactive, le noyau peut émettre trois types de rayonnements. Le rayonnement alpha (α) est un noyau d'hélium, lourd et peu pénétrant, arrêté par une feuille de papier. Le rayonnement bêta (β) est un électron, plus pénétrant, arrêté par une plaque d'aluminium. Le rayonnement gamma (γ) est une onde électromagnétique très énergétique, très pénétrante, stoppée par une épaisse couche de plomb ou de béton.

La demi-vie (ou période radioactive) est le temps nécessaire pour que la moitié des noyaux radioactifs d'un échantillon se désintègre. Cette durée est caractéristique de chaque noyau : 5730 ans pour le carbone 14, 8 jours pour l'iode 131, ou 4,5 milliards d'années pour l'uranium 238. Après une demi-vie, l'activité de l'échantillon est divisée par deux. Ce principe permet de dater des objets anciens ou de déterminer la durée de stockage des déchets nucléaires.

La radioactivité a de nombreuses applications bénéfiques : imagerie médicale (scanner, scintigraphie), radiothérapie contre le cancer, stérilisation de matériel médical, ou encore datation au carbone 14 en archéologie. Cependant, une exposition excessive aux rayonnements ionisants peut endommager les cellules vivantes et provoquer des cancers. Pour se protéger, on applique trois règles : s'éloigner de la source, limiter le temps d'exposition et utiliser des écrans de protection adaptés au type de rayonnement.