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C'est seulement dans les quelques 100 dernières années que l'humanité a compris
que le noyau des éléments chimiques n'est pas toujours fixé.
Il peut se transformer spontanément d'un élément en un autre.
Le nom de ce processus est la radioactivité.
Vous avez probablement déjà quelques connaissances sur le noyau :
il est bien plus petit que l'atome,
il est fait de particules qu'on appelle protons et neutrons,
et des électrons tournent en orbite autour de lui.
Bien que les atomes puissent partager ou échanger des électrons quand ils fusionnent,
les noyaux eux-mêmes ne se transforment jamais.
D'accord ?
Bon, eh bien non.
Certains noyaux ne sont pas stables de cette manière.
Ça signifie qu'ils peuvent changer soudainement,
spontanément.
Le noyau radioactif libère une petite particule
et se transforme en un autre élément, tout simplement.
Par exemple,
le noyau du carbone peut éjecter un électron en mouvement rapide
et se transformer en un noyau d'azote.
Il y a deux particules différentes qui peuvent être émises par un noyau radioactif,
mais jamais ensemble.
L'électron très rapide est appelé particule bêta.
Si vous vous y connaissez un peu en électrons, vous pensez peut-être,
« Premièrement, qu'est-ce que l'électron faisait dans le noyau ? »
La réponse est qu'un neutron dans le noyau
s'est transformé spontanément en un proton,
qui est resté derrière,
et l'électron s'est envolé en particule bêta.
Ça n'est pas ce que la chimie nous a appris.
Le noyau est supposé être stable.
Les neutrons ne se transforment pas en protons.
Sauf que, parfois, si !
L'autre particule qui est émise spontanément
par un noyau instable est une particule alpha.
La masse d'une particule alpha est 8 000 fois supérieure à celle d'une particule bêta,
et cette particule est un peu plus lente.
Alpha est composée de deux protons et deux neutrons.
Si on rassemble toutes les particules alpha,
on obtient de l'hélium.
Alpha est un noyau d'hélium.
Comme la particule bêta, on ne s'attend pas à ce
qu'un noyau plus lourd libère de l'hélium.
Mais là encore, ça arrive,
et le noyau devient un nouvel élément.
Alors, la radioactivité est-elle utile ou simplement dangereuse ?
Où que vous soyez assis,
il est très probable qu'il y ait un appareil à proximité
qui contient une source de particules alpha :
un détecteur de fumée.
La source est l'américium radioactif.
Vous êtes absolument à l'abri de ces particules alpha
qui ne peuvent se déplacer dans l'air de plus de quelques centimètres.
Les particules bêta pénètrent bien plus loin
dans les matériaux que les particules alpha.
Les atomes radioactifs sont utilisés en médecine comme traceurs,
afin de suivre les substances chimiques qui se déplacent dans le corps du patient.
Les particules bêta sont émises et ont suffisamment d'énergie
pour émerger du corps et être détectées.
Il y a une troisième sorte de radiation nucléaire :
gamma, qui n'est pas du tout une particule.
C'est une onde électromagnétique,
comme les micro-ondes, ou la lumière,
mais qui dégage 1 000 fois plus d'énergie que la lumière visible.
Les rayons gamma peuvent traverser votre corps.
Les rayons gamma sont utilisés pour augmenter la longévité des fruits en éliminant les bactéries,
ou en radiothérapie pour tuer les cellules cancéreuses.
La température des substances radioactives augmente
et cette chaleur peut être utilisée pour générer de l'énergie.
Cette chaleur vous est offerte depuis les sondes spatiales
et, dans le passé, dans les pacemakers pour le cœur.
Plus la radiation nucléaire est ralentie de manière abrupte,
plus grands sont les dégâts causés à l'atome touché.
On appelle ça l'ionisation.
Les particules alpha génèrent la plus grande ionisation quand elles s'écrasent sur d'autres atomes
alors que les rayons gamma créent la plus faible.
Chez l'homme, l'effet le plus grave de la radiation
est les dégâts qu'elle peut causer à l'ADN.
Bien que les particules alpha ne puissent pénétrer votre peau,
si vous respirez ou ingérez un noyau radioactif,
les conséquences sur votre santé peuvent être graves.
La radioactivité est à la fois utile et mortelle,
mais elle nous entoure, car elle fait partie intégrante du monde naturel.