La radioactivité Y. Chelet

Essai (broché). Paru en 09/2006
Expédié sous 4 à 8 jours

Voici un ouvrage de base sur la radioactivité qui peut permettre aussi bien une première initiation qu'un approfondissement des connaissances. Ni le nombre de pages, ni les formules mathématiques qui apparaissent ici ou là ne doivent effrayer : le livre a en effet été conçu pour une lecture à plusieurs niveaux. De plus, si les cinq premiers chapitres sont incontournables pour les non-initiés, tous les autres sont les pièces d'un menu à la carte que l'on peut pratiquement aborder dans un ordre quelconque. Après quelques rappels sur la classification des atomes, le début du livre explique le pourquoi et le comment de la radioactivité, avec une présentation des différents modes de désintégration : à ce stade, les seuls outils mathématiques nécessaires sont les quatre opérations !
On aborde ensuite les rapports entre la radioactivité et le temps avant d'expliquer comment l'équivalence masse-énergie se manifeste au cours des désintégrations. Puis deux chapitres traitent, l'un des radionucléides naturels, l'autre des radionucléides artificiels. En écho à chacun d'eux se déclinent des points de repère historiques d'abord sur l'étonnante série de découvertes qui a abouti à la connaissance approfondie des désintégrations radioactives, puis sur la construction de noyaux de plus en plus lourds couronnée par la découverte de nouveaux éléments artificiels.
Le livre se termine par une présentation des radionucléides utilisés en médecine (scintigraphie, radiothérapie) ou en archéologie et dans les sciences de la terre (méthodes de datation), avant de proposer un inventaire des produits radioactifs qui se forment dans les centrales nucléaires productrices d'électricité. S'y ajoutent plus de 200 exercices, dont les solutions sont données à la fin du livre au milieu de différentes annexes.

Yves CHELET a développé dans ce livre le contenu des premières heures d'un enseignement sur l'énergie nucléaire qu'il a donné sous différentes formes, en particulier à l'Université Pierre et Marie Curie (Paris VI), à l'École Polytechnique Féminine, à l'École Supérieure d'Électricité (son école d'origine), et à l'École Centrale de Paris.
Il a dirigé pendant 12 ans, au Commissariat à l'Énergie Atomique, l'Institut National des Sciences et Techniques Nucléaires.

Extrait du livre :
1.2.4. Distinction entre «stable» et «instable»

L'utilisation des qualificatifs «stable» et «instable» fait référence à des propriétés des noyaux des atomes : cette distinction ne s'applique donc pas aux éléments chimiques, mais uniquement aux nucléides et donc aussi aux isotopes.
On distingue en effet deux types de noyaux :
- les noyaux stables ont une composition en protons et neutrons qui leur confère une structure très équilibrée ; sauf accident dû à une cause extérieure (l'impact d'une particule par exemple), leur structure peut subsister sans aucune limitation dans le temps ;
- les noyaux instables ont au contraire une composition en protons et neutrons qui rend leur architecture interne plus fragile ; un jour ou l'autre, leur structure se modifiera, brutalement et spontanément : il se produira alors ce qu'on appelle une désintégration radioactive.
Ainsi s'opposent les nucléides stables, en principe «éternels» et les nucléides instables, ou radionucléides, promis à une désintégration radioactive. Cette classification sera affinée plus loin en montrant qu'il y a des noyaux plus ou moins stables parmi les premiers - ils sont tous solides, résistants, mais certains sont plus solides que d'autres - et des noyaux plus ou moins instables parmi les seconds - cette instabilité se mesure en particulier par le rythme auquel ils se désintègrent : certains disparaissent en une fraction de seconde, d'autres en quelques minutes, en quelques heures, en quelques jours ou en quelques années ; à l'opposé, certains se désintègrent à un rythme si lent qu'ils peuvent subsister pendant des millions, voire des milliards d'années. On montrera même que la limite entre stabilité et instabilité est parfois difficile à établir, pour des noyaux qui sont très très peu instables.

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