📘 Fiche de cours
L'essentiel du cours
La radioactivité est une transformation nucléaire spontanée d'un noyau instable (père) en un noyau plus stable (fils) avec émission d'une particule ($\alpha, \beta^-, \beta^+$) et souvent d'un rayonnement $\gamma$.
- Loi de décroissance : $N(t) = N_0 e^{-\lambda t}$
- Activité : $a(t) = \lambda N(t) = a_0 e^{-\lambda t}$ (unité : Becquerel Bq)
- Demi-vie : $t_{1/2} = \frac{\ln(2)}{\lambda}$
- Relation : $N(t_{1/2}) = \frac{N_0}{2}$
Méthodes à maîtriser
- Équilibrer une équation : Utiliser les lois de conservation de Soddy ($A$ et $Z$ se conservent).
- Calculer $\lambda$ : Toujours convertir $t_{1/2}$ dans la même unité que $\lambda$ (souvent $s^{-1}$).
- Exploiter le graphe : Savoir lire $N_0$ à $t=0$ et $t_{1/2}$ par la méthode de la tangente ou la moitié de l'ordonnée.
Exemples corrigés
Exemple : Un échantillon a $N_0 = 10^{20}$ noyaux. Si $t_{1/2} = 10$ ans, combien reste-t-il après 20 ans ? Réponse : $t = 20 = 2 \times t_{1/2}$. Donc $N(20) = N_0 / 2^2 = 10^{20} / 4 = 2,5 \times 10^{19}$ noyaux.
Erreurs fréquentes
- Oublier de convertir les unités de temps (jours, années en secondes).
- Confondre $N(t)$ (nombre de noyaux restants) et $N_{désint} = N_0 - N(t)$ (nombre de noyaux désintégrés).
- Utiliser la calculatrice en mode "Degré" au lieu de "Radian" pour les fonctions exponentielles (bien que $e^x$ ne nécessite pas d'angle, c'est une erreur classique sur d'autres chapitres).