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ActuSciences Quelques rappels... Avant de préciser la radioactivité, il faut rappeler ce qu’est un atome. Un atome est composé en son centre d’un noyau autour duquel gravitent les électrons ("électriquement" négatifs). Le noyau est lui-même composé de particules (les nucléons). Ces nucléons sont deux mille fois plus lourds que l'électron. Dans chaque chaque noyau,il y a deux types de nucléons : les protons ("électriquement" positifs) et les neutrons ("électriquement" neutres). La charge électrique des électrons d’un atome est exactement compensée par la charge électrique positive présente dans le noyau. Tous les noyaux ne sont cependant pas stables, cela dépend de la composition du noyau: Un noyau est caractérisé par le nombre de ses protons Z et par le nombre de ses neutrons N, soit au total A=N+Z nucléons. Le nombre A est en proportion de sa masse, alors que le nombre Z est en proportion de sa charge électrique. Pour les noyaux présents dans l’Univers, A varie de 1 à 238, Z de 1 à 92. Le noyau naturel le plus léger est celui de l’hydrogène composé de 1 proton et 0 neutron, donc de 1 nucléon. Le deutérium est une variante de l’hydrogène : il possède 1 proton et 1 neutron. Le tritium est également une variante de l’hydrogène : il possède 1 proton et 2 neutrons. Le noyau naturel le plus lourd est celui de l'uranium-238 composé de 92 protons et 146 neutrons, donc de 238 nucléons. Les variantes d'une même « espèce chimique » sont appelées isotopes. Ces variantes ont les mêmes propriétés chimiques et atomiques, mais leurs propriétés nucléaires varient, car le nombre de neutrons influence la stabilité du noyau. La majorité des atomes présents dans la nature sont des isotopes stables. Les isotopes radioactifs, beaucoup plus nombreux, ont généralement disparu en raison de leur instabilité. Ils peuvent être recréés artificiellement. Les isotopes de l'élément carbone constituent un autre exemple. Un atome de carbone normal est composé de 6 électrons. Son noyau comprend 12 nucléons, 6 protons et 6 neutrons. Le nombre d’électrons n'est pas perturbé par l'ajout ou le retrait de neutrons qui ne modifie pas la charge électrique du noyau. Les propriétés chimiques restent les mêmes. L'atome est plus lourd ou plus léger, mais demeure du carbone. L'ajout ou le retrait de neutrons a des effets sur le noyau. Il modifie son équilibre et conduit a des instabilités. Ainsi l'isotope 14 du carbone avec 8 neutrons, le Carbone-14, est radioactif. Cet isotope instable du carbone est produit dans l'atmosphère. La plupart des éléments chimiques ont un isotope beaucoup plus répandu que les autres dans la nature. Ainsi, le carbone se présente: à 98.9% sous l'isotope carbone-12 à 1.1% comme carbone-13 et le carbone-14 n'est présent qu'à l'état de trace