Activité radioactive

Une mesure des rayonnements émis


Décroissance radioactive
L'activité et la masse d'un corps radioactif diminuent d'un même pas (la masse a été exprimée en nombre d'atomes pour être placée sur le même graphique). Le corps radioactif choisi est l'iode-123 et l'activité initiale (1 millicurie) est celle d'une scintigraphie de la thyroïde. La période de l'iode-123 étant de 13,2 heures, la décroissance est rapide à l'échelle de quelques jours. Il faut environ 2 semaines pour que l'activité tombe de 37 millions de becquerels à 1 becquerel et 23 jours pour que le dernier noyau d'iode-123 disparaisse.
IN2P3

L'activité d’un échantillon de matière radioactive est définie par le nombre des désintégrations qui se produisent en son sein à chaque instant. Cette activité est une caractéristique primordiale de cet échantillon avec la nature des rayons émis. Elle représente sa « radioactivité de base ». Quand l’échantillon contient plusieurs éléments, l’activité totale est la somme des activités de chaque élément.


Période courte, activité intense


Période longue, activité faible

L'activité d'un radioélément varie en sens inverse de sa durée de vie. Elle est d'autant plus faible que sa période est longue. Plus un nucléide vit longtemps, moins il est radioactif (une bougie brûlant à petit feu met du temps à se consumer). C'est ainsi que dans l'uranium-238 qui vit 4,5 milliards d’années, un noyau seulement sur 45 millions se désintègre au bout d'un siècle. Cette rassurante lenteur n'empêche l'uranium d'être présenté dans les media comme un dangereux corps radioactif.

À l’opposé, un radioélément comme l'oxygène-15, utilisé en imagerie médicale, disparaît en quelques minutes (l'éclat d'un feu d'artifice est bref). Une quantité très faible de cet isotope de l’oxygène suffit pour observer une activité significative.

Quand on mesure une activité, on compte le nombre de noyaux d'atomes qui se désintègrent. Comme le nombre d'atomes présents dans le moindre échantillon de matière est toujours énorme, le nombre de désintégrations par seconde est toujours important, même si la proportion d'atomes radioactifs est infime.

Le nombre impressionnant de désintégrations dans le moindre échantillon permet avec des détecteurs sensibles d'observer des doses infinitésimales de substance radioactive et d'effectuer des études d'une extraordinaire sensibilité. Par exemple, il suffit de teneurs aussi infimes que un millionième de milliardième de gramme de césium-137 pour effectuer des études de sédimentation.

On définit officiellement l'activité d'un échantillon de matière radioactive comme le nombre de désintégrations qui s'y produit par seconde. L'unité d'activité le becquerel, porte le nom d’Henri Becquerel qui découvrit les premiers rayonnements radioactifs. Un becquerel représente une désintégration par seconde. Autrefois et pendant longtemps, on exprimait les activités en « Curie » en les comparant avec une source étalon d’un gramme de radium. Une telle source produisait 37 milliards de désintégrations par seconde. Elle était intense et les activités des sources usuelles s'exprimaient en milli ou microcuries. Le becquerel est à l'opposé une unité à l'échelle d'un noyau, extrêmement petite, logique mais peu réaliste : un millionième de Curie (1 microcurie) vaut 37 000 becquerels (Bq).

Sujets voisins : Période de désintégration, Désintégrations en cascade, Equilibre radioactif, Calculs de filiations


Voir aussi :

Le nombre d'avogadro
La période de désintégration