Les principales émissions radioactives sont alpha (α), bêta (β) et gamma (γ). Dans cet article, nous allons parler de la première de ces trois radiations, comment elle a été découverte, en quoi elle consiste, comment son rayonnement affecte la structure de la matière, quel est son pouvoir de pénétration et quels dommages il cause à l'être Humain.
- Découverte:
En 1900, indépendamment et presque en même temps, le physicien néo-zélandais Ernest Rutherford (1871-1937) et le Le chimiste français Pierre Curie (1859-1906) a pu identifier expérimentalement alpha et bêta.
Rutherford a réalisé une expérience célèbre dans laquelle il a installé un appareil similaire à celui montré dans l'illustration ci-dessous :
Il a placé un échantillon d'un élément radioactif dans un bloc de plomb avec un orifice. Puisque le plomb bloque les émissions radioactives, elles ne se répandraient pas dans l'environnement, mais seraient dirigées pour sortir vers la seule ouverture dans le plomb. Ce dispositif a été placé à l'intérieur d'un récipient soumis au vide. Deux plaques électrifiées avec des charges opposées ont été installées sur cet appareil, c'est-à-dire qu'un potentiel électrique a été appliqué. Sur le mur opposé au bloc de plomb, une plaque photographique ou un écran au sulfure de zinc, un matériau fluorescent, qui enregistrerait les émissions radioactives, a été placé.
L'un des facteurs observés avec cette expérience était que le chemin du rayonnement alpha était dévié vers le pôle négatif de la plaque. Comme on le sait, les charges opposées s'attirent, par conséquent, il a été conclu que les rayonnements alpha sont en fait des particules positives.
- Constitution:
Au fil du temps, on a découvert que ces particules positives sont en faitformé de deux protons et de deux neutrons (42α2+), c'est-à-dire égal à un noyau d'hélium (42Il). De plus, ce sont des particules lourdes, de masse élevée, car elles ont été déviées par le champ électromagnétique.
- Conséquences de l'émission de particules alpha pour la structure de l'atome :
Comme nous le savons, l'émission de rayonnement est un processus qui a lieu à partir du noyau – d'où le terme de réactions nucléaires. Par conséquent, cela implique un changement de charge nucléaire (positive), provoquant des changements dans la substance.
En cas d'émission d'une particule alpha (42α2+), le numéro atomique (nombre de protons) de l'atome diminue de deux unités (car il a perdu deux protons) et son nombre de masse (nombre de protons et de neutrons dans le noyau) diminue de quatre unités.
Voyez comment cela se produit dans l'émission d'une particule alpha d'un atome d'un élément générique (ZLESX):
ZLESX → 42α2+ + Z-2A-4X
Exemple:
92238U → 42α2+ + 90234E
Le rayonnement alpha a également un pouvoir ionisant élevé, étant capable de capturer deux électrons et de devenir un atome d'hélium :
42α2+ + 2 et- → 42il
- Pouvoir de pénétration :
La vitesse des particules alpha est faible, allant initialement de 3000 km/s à 30 000 km/s. Sa vitesse moyenne est d'environ 20 000 km/s, soit 5 % de la vitesse de la lumière. Parce que le rayonnement alpha est lent, il a un très faible pouvoir de pénétration, ne pénétrant même pas une feuille de papier, des vêtements ou la peau.
Voir la figure ci-dessous pour une comparaison de son pouvoir de pénétration avec d'autres émissions bêta et gamma :
- Dommages aux humains :
En raison de leur faible pouvoir de pénétration, les dommages que les particules alpha causent à l'homme sont petit. Lorsqu'elles affectent notre corps, elles sont retenues par la couche de cellules mortes de la peau, et elles peuvent tout au plus provoquer des brûlures.
Par Jennifer Fogaça
Diplômé en Chimie
