Radioactivit 1 dsintgrations radioactives IAEA International Atomic Energy

Radioactivité - 1 désintégrations radioactives IAEA International Atomic Energy Agency Jour 1 – Leçon 4

Objectif Ø Discuter les principes de désintégration radioactive et certains termes pertinents Ø Définir les unités de mesure de la désintégration radioactive IAEA 2

Contenu Ø Ø Ø IAEA Activité Loi de décroissance radioactive Période radioactive ou demi-vie La vie moyenne Constante de décroissance radioactive Unités 3

La Radioactivité La radioactivité est la propriété de certains atomes qui se transforment spontanément en dégageant de l’énergie sous forme de rayonnements divers Les atomes radioactifs émettent des rayonnements ionisants lorsqu’ils se désintègrent IAEA 4

Les éléments d'origine naturelle • Dans la nature il existe environ 300 nuclides • La majorité des éléments d’origine naturelle sont sables Mais • Certains ayant un poids atomique élevé, à partir du Polonium (Z = 84) suivi du Radium (88), du Thorium (90), de l‘Uranium (92) sont entièrement constitués de nucléides instables • Les substances instables subissent des transformations spontanées, la désintégration radioactive ou la décroissance radioactive à des taux précis. IAEA 5

L’Activité La quantité présente d’un radionucléide Unité SI est le Becquerel (Bq) 1 Bq = 1 désintégration par seconde IAEA 6

Multiples & Préfixes (Activité) Multiple Préfixe Abréviation 1 ------Bq 1. 000000 Méga (M) MBq 1. 000 Giga (G) GBq 1. 000 Téra (T) TBq 1 x 1015 Péta (P) PBq IAEA 7

Unités 1 Curie (Ci) = 3, 7 x 1010 dps 1 Becquerel (Bq) = 1 dps 1 Ci = 3, 7 x 1010 Bq ou 1 Ci = 37 GBq IAEA International Atomic Energy Agency

Unités Ancienne unité Unités SI Activité curie (Ci) becquerel (Bq) Dose Absorbée rad gray (Gy) 1 rad = 0. 01 Gy Conversion 1 Ci=3, 7 x 1 Dose Equivalente rem sievert (Sv) 1 rem = 0. 01 Sv IAEA 9

Constante de décroissance radioactive La constante de décroissance est notée NOTE: Unités de en Typiquement IAEA 1 sec 1 temps ou sec-1 ou “par seconde” 10

Activité A = N Où “A = activité” son unité est la désintégration par seconde (dps ou Bq) IAEA 11

Demi-vie et la Constante de décroissance La relation entre la demi-vie (ou période) et la constant e est: 0. 693* T½ = * Avec 0, 693 = Ln 2 IAEA 12

Demi-vie ou période IAEA 13

Demi-vie ou période Radionucléide Demi-vie Phosphor-32 14, 3 jours Iridium-192 74 jours Cobalt-60 5, 25 années Césium-137 30 années Carbone-14 5760 années Uranium-238 4, 5 x 109 années IAEA 14

Exemple: Exercice Un accident de criticité se produit dans une installation de traitement de l'uranium. 1019 fissions se produisent sur une période de 17 heures. Etant donné que le rendement de fission pour 131 I est de 0, 03 et sa demi-vie est de 8 jours, calculer l'activité de l'iode-131 à la fin de l'accident. On néglige la désintégration de 131 I lors de l'accident. IAEA 15

Solution Activité = N = 0, 693 8 jrs x 1 86, 400 sec. jr-1 x ( 1019 x 0, 03) = 3 x 1011 Bq de 3 x 1011 Bq 3, 7 x 1010 Bq/Ci IAEA 131 I = 8. 1 Ci 131 I 16

Equation Différentielle de décroissance Radioactive Le taux de décroissance à un certain temps est directement proportionnel au nombre d'atomes radioactifs présents à ce moment-là d. N = - N(t) dt IAEA 17

Equation de décroissance Radioactive N(t) = No e - t IAEA 18

Equation de décroissance Radioactive Exprimant l’équation en termes d’activité: N(t) = No e- t ou A(t) = Ao e- t Où A(t) = l’activité à un temps t et Ao = l’activité initiale au temps t = 0 IAEA 19

Décroissance Radioactive L’activité qui a décrue après “n” demivies est donnée par: A (t) 1 Ao IAEA 20

Décroissance Radioactive L’activité “A” qui reste après “n” demivie est donnée par A = 1 Ao 2 n* * Avec n = t / T 1/2 IAEA 21

La vie moyenne Pour certaines applications, comme dans le cas de la dosimétrie interne, il est commode d'utiliser la durée de vie moyenne du radioisotope TM = 1. 44 T 1/2 IAEA International Atomic Energy Agency

Exemple Un radionucléide a une demi-vie de 10 jrs. Quelle est sa vie moyenne? IAEA 23

Solution de l’exercice Vie moyenne = 1. 44 T 1/2 = 1. 44 x 10 jrs = 14. 4 jrs IAEA 24

Où obtenir plus d'informations Ø Cember, H. , Johnson, T. E, Introduction to Health Physics, 4 th Edition, Mc. Graw-Hill, New York (2009) Ø International Atomic Energy Agency, Postgraduate Educational Course in Radiation Protection and the Safety of Radiation Sources (PGEC), Training Course Series 18, IAEA, Vienna (2002) IAEA 25