2. LA RADIOACTIVITE ARTIFICIELLE

On connaît un millier de nucléides non naturels radioactifs(Z>92), obtenus artificiellement par des réactions nucléaires.

a. Les réactions nucléaires provoquées

Une réaction nucléaire est réalisée en bombardant des noyaux avec des particules diverses.

On peut utiliser des protons, des neutrons, des deutérons ou encore des noyaux d’autres atomes (atomes totalement ionisés, comme O⁸⁺ par exemple).

On provoque ainsi des transformations artificielles suivies de transmutations spontanées, du fait de la radioactivité des noyaux obtenus.

La première réaction de ce type à été réalisé par Rutherford en 1919.

En bombardant de l’azote ¹⁴₇N avec des particules α, il a obtenu un isotope stable, mais très peu abondant, de l’oxygène , ¹⁷₈O .

    ¹⁴₇N  +  ⁴₂α   --->   ¹⁷₈O  +  ¹₁p

En 1934, Irène et Frédéric Joliot-Curie ont préparé un isotope radioactif inconnu du phosphore, ³⁰₁₅P,  par la réaction :

   ²⁷₁₃Al  +  ⁴₂α    ---> ³⁰₁₅P  +  ¹₀n  

b. Les utilisations des réactions nucléaires

    Les réactions nucléaires permettent d’atteindre deux objectifs :

Ä    L’obtention d’isotopes radioactifs non naturels provenant d’isotopes naturels. 

En général, leurs désintégrations s’effectuent très rapidement. Cela explique qu’ils ont existé, mais qu'on ne les trouve plus dans la nature. Durant la désintégration se produit l'émission d’un rayonnement intense qui peut constituer, en vue de certaines applications, des sources très efficaces.

Ä L’obtention de certains éléments dont tous les isotopes sont radioactifs.

Technétium (Z=43), Prométhium (Z=61), et éléments dont le numéro atomique est supérieur à 92. Ces derniers sont situés au-delà de l’uranium dans la classification périodique et,  pour cette raison, sont appelés transuraniens. Ces éléments sont tous synthétiques et sont obtenus par bombardement d’un noyau cible avec des projectiles plus petits.

c. Les applications de la radioactivité artificielle

L’effet des radiations dues à un corps radioactif, la mesure du rayonnement émis ou son action sur la plaque photographique, donnent une gamme très étendue d’applications dans de nombreux domaines :

-         recherche,

-         médecine,

-         industrie,

-         agriculture,

-         stérilisation  

On utilise différentes méthodes dont les principales sont les suivantes :

-         L’ionisation ;  

-            Les traceurs ;

-         La radiographie.