{"id":21401,"date":"2020-07-16T06:20:59","date_gmt":"2020-07-16T06:20:59","guid":{"rendered":"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/quest-ce-que-alpha-decay-vs-beta-decay-radioactivite-definition\/"},"modified":"2020-07-16T06:20:59","modified_gmt":"2020-07-16T06:20:59","slug":"quest-ce-que-alpha-decay-vs-beta-decay-radioactivite-definition","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/fr\/quest-ce-que-alpha-decay-vs-beta-decay-radioactivite-definition\/","title":{"rendered":"Qu’est-ce que Alpha Decay vs Beta Decay – Radioactivit\u00e9 – D\u00e9finition"},"content":{"rendered":"
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Alpha Decay vs Beta Decay. Cet article r\u00e9sume les principales diff\u00e9rences entre la d\u00e9sint\u00e9gration alpha et b\u00eata, qui ont une nature diff\u00e9rente. Les particules b\u00eata sont des \u00e9lectrons de haute \u00e9nergie, tandis que les particules alpha sont des noyaux d’atomes d’h\u00e9lium. Dosim\u00e9trie des rayonnements<\/div>\n<\/div>\n
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La d\u00e9sint\u00e9gration alpha<\/span><\/strong><\/a>\u00a0\u00a0(ou\u00a0d\u00e9sint\u00e9gration<\/strong><\/a><\/span>\u00a0\u03b1<\/span><\/strong>\u00a0et \u00e9galement<\/span>\u00a0la radioactivit\u00e9 alpha<\/span><\/strong>\u00a0) repr\u00e9sente la d\u00e9sint\u00e9gration d’un<\/span>\u00a0noyau parent<\/span><\/a>\u00a0\u00e0 une fille par l’\u00e9mission du noyau d’un atome d’h\u00e9lium.\u00a0Cette transition peut \u00eatre caract\u00e9ris\u00e9e comme:<\/span><\/p>\n

\"Alpha<\/a><\/p>\n

Comme le montre la figure, la particule alpha est \u00e9mise lors de la d\u00e9sint\u00e9gration alpha.\u00a0<\/span>Les particules alpha<\/span><\/strong><\/a>\u00a0sont des\u00a0<\/span>noyaux<\/span><\/strong>\u00a0\u00e9nerg\u00e9tiques\u00a0d’h\u00e9lium<\/strong>\u00a0.\u00a0Les particules alpha se composent de deux\u00a0<\/span>protons<\/span><\/a>\u00a0et de deux\u00a0<\/span>neutrons<\/span><\/a>\u00a0li\u00e9s ensemble en une particule identique \u00e0 un noyau d’h\u00e9lium.\u00a0Les particules alpha sont relativement grandes et portent une double charge positive.\u00a0Ils\u00a0<\/span>ne<\/span><\/strong>\u00a0sont\u00a0pas tr\u00e8s p\u00e9n\u00e9trants<\/strong>\u00a0et un morceau de papier peut les arr\u00eater.\u00a0Ils ne parcourent que quelques centim\u00e8tres mais d\u00e9posent toutes leurs \u00e9nergies le long de leurs courts trajets.<\/span><\/p>\n

Dans la pratique, ce mode de d\u00e9sint\u00e9gration n’a \u00e9t\u00e9 observ\u00e9 que dans des nucl\u00e9ides consid\u00e9rablement plus lourds que le nickel, les \u00e9metteurs alpha les plus l\u00e9gers connus \u00e9tant les isotopes les plus l\u00e9gers (masse 106\u2013110) du tellure (\u00e9l\u00e9ment 52).\u00a0Dans\u00a0<\/span>les r\u00e9acteurs nucl\u00e9aires,<\/span><\/a>\u00a0la d\u00e9sint\u00e9gration alpha se produit par exemple dans le\u00a0<\/span>combustible<\/span><\/a>\u00a0(d\u00e9sint\u00e9gration alpha des noyaux lourds).\u00a0Les particules alpha sont g\u00e9n\u00e9ralement \u00e9mises par tous les\u00a0noyaux\u00a0<\/span>radioactifs<\/span><\/a>\u00a0lourds pr\u00e9sents dans la nature (\u00a0<\/span>uranium<\/span><\/a>\u00a0, thorium ou radium), ainsi que par les \u00e9l\u00e9ments transuraniens (neptunium, plutonium ou am\u00e9ricium).<\/span>\"L'uranium<\/a><\/p>\n

Th\u00e9orie de la d\u00e9sint\u00e9gration alpha – Tunnelisation quantique<\/span><\/h2>\n

Parmi la vari\u00e9t\u00e9 de canaux dans lesquels un noyau se d\u00e9sint\u00e8gre, la d\u00e9sint\u00e9gration alpha a \u00e9t\u00e9 l’une des plus \u00e9tudi\u00e9es.\u00a0Le canal de d\u00e9sint\u00e9gration alpha dans les noyaux lourds et super lourds a fourni des informations sur les propri\u00e9t\u00e9s fondamentales des noyaux loin de la stabilit\u00e9, telles que leurs \u00e9nergies \u00e0 l’\u00e9tat fondamental et la structure de leurs niveaux nucl\u00e9aires.<\/span><\/p>\n

La d\u00e9sint\u00e9gration alpha est un processus de tunnel quantique<\/span><\/strong>\u00a0.\u00a0Pour \u00eatre \u00e9mise, la\u00a0<\/span>particule alpha<\/span><\/a>\u00a0doit p\u00e9n\u00e9trer une barri\u00e8re de potentiel.\u00a0Ceci est similaire \u00e0 la\u00a0<\/span>d\u00e9sint\u00e9gration de l’amas<\/span><\/strong>\u00a0, dans lequel un noyau atomique \u00e9met un petit \u00ab\u00a0amas\u00a0\u00bb de neutrons et de protons (par exemple\u00a0<\/span>12<\/span><\/sup>\u00a0C).<\/span><\/p>\n

La hauteur de la\u00a0<\/span>barri\u00e8re de Coulomb<\/span><\/strong>\u00a0pour les noyaux de A \u00ab200 est d’environ\u00a0<\/span>20-25 MeV<\/span><\/strong>\u00a0.\u00a0Les particules alpha \u00e9mises lors de la d\u00e9sint\u00e9gration nucl\u00e9aire ont des \u00e9nergies typiques d’environ 5 MeV.\u00a0D’une part, une particule alpha 5 MeV entrante est dispers\u00e9e \u00e0 partir d’un noyau lourd et elle ne peut pas p\u00e9n\u00e9trer la barri\u00e8re de Coulomb et se rapprocher suffisamment du noyau pour interagir via la force forte.\u00a0D’un autre c\u00f4t\u00e9, une particule alpha de 5 MeV li\u00e9e dans un puits de potentiel nucl\u00e9aire est capable de tunneler cette m\u00eame barri\u00e8re coulombienne.<\/span><\/p>\n

\"d\u00e9sint\u00e9gration<\/a>En 1928,\u00a0<\/span>George Gamow<\/span><\/strong>\u00a0(et de fa\u00e7on ind\u00e9pendante par\u00a0<\/span>Ronald Gurney<\/span><\/strong>\u00a0et\u00a0<\/span>Edward Condon<\/span><\/strong>\u00a0) avait r\u00e9solu la th\u00e9orie de\u00a0<\/span>la d\u00e9sint\u00e9gration alpha<\/span><\/strong>\u00a0via le\u00a0<\/span>tunnelage quantique<\/span><\/strong>.\u00a0Ils ont suppos\u00e9 que la particule alpha et le noyau fille existaient dans le noyau parent avant sa dissociation, \u00e0 savoir la d\u00e9sint\u00e9gration des \u00e9tats quasi-stationnaires (QS).\u00a0Un \u00e9tat quasi stationnaire est d\u00e9fini comme un \u00e9tat \u00e0 longue dur\u00e9e de vie qui finit par se d\u00e9sint\u00e9grer.\u00a0Initialement, l’amas alpha oscille dans le potentiel du noyau fille, le potentiel Coulomb emp\u00eachant leur s\u00e9paration.\u00a0La particule alpha est pi\u00e9g\u00e9e dans un puits potentiel par le noyau.\u00a0Classiquement, il est interdit de s’\u00e9chapper, mais selon les principes (alors) nouvellement d\u00e9couverts de la m\u00e9canique quantique, il a une probabilit\u00e9 minime (mais non nulle) de \u00abcreuser un tunnel\u00bb \u00e0 travers la barri\u00e8re et d’appara\u00eetre de l’autre c\u00f4t\u00e9 pour s’\u00e9chapper du noyau .\u00a0En utilisant le m\u00e9canisme de tunnelisation, Gamow, Condon et Gurney ont calcul\u00e9 la p\u00e9n\u00e9trabilit\u00e9 de la particule \u03b1 de tunnelisation \u00e0 travers la barri\u00e8re de Coulomb,\u00a0trouver la dur\u00e9e de vie de certains noyaux \u00e9metteurs \u03b1.\u00a0Le principal succ\u00e8s de ce mod\u00e8le a \u00e9t\u00e9 la reproduction de la loi semi-empirique de Geiger-Nuttall qui exprime les dur\u00e9es de vie des \u00e9metteurs \u03b1 en termes d’\u00e9nergies des particules \u03b1 lib\u00e9r\u00e9es.\u00a0Il faut noter que d’autres formes courantes de d\u00e9sint\u00e9gration (par exemple la d\u00e9sint\u00e9gration b\u00eata) sont r\u00e9gies par l’interaction entre la force nucl\u00e9aire et la force \u00e9lectromagn\u00e9tique.<\/span><\/p>\n

R\u00e9f\u00e9rence sp\u00e9ciale: WSC Williams.\u00a0Physique nucl\u00e9aire et des particules.\u00a0Clarendon Press;\u00a01 \u00e9dition, 1991, ISBN: 978-0198520467.<\/span><\/p>\n

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La d\u00e9sint\u00e9gration b\u00eata<\/span><\/strong><\/a>\u00a0ou<\/span>\u00a0la d\u00e9sint\u00e9gration \u03b2<\/span><\/strong>\u00a0repr\u00e9sente la d\u00e9sint\u00e9gration d’un noyau parent \u00e0 une fille par l’\u00e9mission de la particule b\u00eata.\u00a0Cette transition (<\/span>\u00a0\u03b2\u00a0<\/span><\/strong>–<\/span><\/sup><\/strong>\u00a0d\u00e9sint\u00e9gration<\/span><\/strong>\u00a0) peut \u00eatre caract\u00e9ris\u00e9e comme:<\/span><\/p>\n

\"Beta<\/a><\/p>\n

Si un\u00a0<\/span>noyau<\/span><\/a>\u00a0\u00e9met une particule b\u00eata, il perd un \u00e9lectron (ou positron).\u00a0Dans ce cas, le nombre de masse du noyau fille reste le m\u00eame, mais le noyau fille formera un \u00e9l\u00e9ment diff\u00e9rent.<\/span><\/p>\n

Les particules b\u00eata<\/span><\/a>\u00a0sont des \u00e9lectrons ou des positons \u00e0 haute \u00e9nergie et \u00e0 grande vitesse \u00e9mis par certains types de noyaux radioactifs tels que le potassium-40.\u00a0Les particules b\u00eata ont une\u00a0<\/span>plus grande plage<\/span><\/strong>\u00a0de p\u00e9n\u00e9tration que les particules alpha, mais encore beaucoup moins que\u00a0<\/span>les rayons gamma<\/span><\/a>\u00a0.\u00a0Les particules b\u00eata \u00e9mises sont une forme de\u00a0<\/span>rayonnement ionisant<\/span><\/a>\u00a0\u00e9galement connu sous le nom de rayons b\u00eata.\u00a0Il existe les formes de d\u00e9sint\u00e9gration b\u00eata suivantes:<\/span><\/p>\n