Au programme de ce chapitre
- I. L'activité d'un échantillon
- II. La demi-vie
- Savoir-faire
- Exercices types corrigés
- Teste-toi — vrai ou faux ?
- Pièges fréquents et astuces
- À retenir
La définition à retenir
Définition L'activité A d'un échantillon radioactif est le nombre de désintégrations par seconde. Elle s'exprime en becquerels (Bq) : 1 Bq = 1 désintégration par seconde. On utilise souvent le kBq (103 Bq), le MBq (106 Bq) ou le GBq (109 Bq).
Un exemple corrigé
Exemple Ordres de grandeur : le corps humain a une activité d'environ 8 000 Bq (surtout le potassium 40 et le carbone 14 qu'il contient) ; une dose de technétium 99m injectée pour une scintigraphie osseuse vaut quelques centaines de MBq. Le becquerel est une unité très petite.
Lexique
- activité
- nombre de désintégrations par seconde
- becquerel (Bq)
- unité d'activité : 1 désintégration par seconde
- demi-vie
- durée au bout de laquelle la moitié des noyaux se sont désintégrés
- datation
- détermination de l'âge d'un objet, par exemple grâce au carbone 14
Les erreurs fréquentes à éviter
Piège — croire que deux demi-vies suppriment tout. Deux demi-vies n'éliminent pas 100 % des noyaux : après la première demi-vie il reste 1/2, après la seconde il reste la moitié de 1/2, soit 14.
Piège — confondre becquerel et sievert. Le becquerel compte les désintégrations ; il ne dit rien des effets biologiques. Une activité de 1 MBq n'a pas le même effet sur le corps selon le rayonnement émis, la distance et la durée.
Attention Le becquerel mesure combien de désintégrations se produisent, pas les effets sur la santé. Pour les effets sur le corps, on utilise une autre unité, le sievert (chapitre suivant).
L'astuce du prof
Astuce. Retiens que 210 = 1 024 ≈ 1 000 : après 10 demi-vies, il reste environ un millième de l'activité initiale. Pratique pour juger vite si une durée est suffisante.
Exercices corrigés
Cherche d'abord seul, puis ouvre la correction.
Exercice 1 — Un compteur de désintégrations
Un détecteur enregistre 4 500 désintégrations d'un échantillon pendant 30 s. Calcule l'activité en becquerels, puis en kBq.
Voir la correction
Je divise le nombre de désintégrations par la durée : A = 4 50030 = 150 Bq, soit 0,15 kBq. L'échantillon se désintègre 150 fois par seconde en moyenne.
Exercice 2 — Le césium des déchets
Un échantillon de césium 137 (demi-vie 30 ans) a une activité de 64 kBq. Quelle sera son activité dans 90 ans ? Et dans 150 ans ?
Voir la correction
90 ans correspondent à n = 9030 = 3 demi-vies. Je divise par 23 = 8 : A = 648 = 8,0 kBq. 150 ans, c'est 5 demi-vies : 6432 = 2,0 kBq. L'activité n'a jamais été nulle : elle a seulement diminué.