LES ISOTOPES RADIOACTIFS ET LES ISOTOPES RADIOGÉNIQUES
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Figure 4.2. Évolution au cours du temps de l’abondance d’un isotope radioactif
avec une production constante F.
Les cas F /X = 0 (cas sans production), Nj/2 et 3Ny2 sont représentés. Quand F # 0,
les courbes ne suivent plus une décroissance exponentielle. Par contre, l’excès ou le
déficit par rapport à l’équilibre séculaire décroît exponentiellement ; 50 % de l’excès ou du
déséquilibre est résorbé durant une demi-vie (T1/2).
= N„e^+£(l-e-^
(4.7)
L’évolution de N au cours du temps n’est plus nécessairement une décroissance exponentielle (Figure 4.2). Si t est grand devant X, alors e"Kt tend vers 0 et la quantité d’isotope
radioactif devient constante (asymptote de la figure 4.2) :
(4.8)
On dit alors que le système est à l’état stationnaire ou à l’équilibre séculaire.
On appelle « déséquilibre » la différence entre le nombre d’atomes radioactifs dans
l’échantillon et la valeur qu’il aurait à l’état stationnaire (équilibre séculaire). Un déséquilibre
positif est appelé « excès » alors qu’un déséquilibre négatif est appelé « déficit ».
(4.9)
Dans les milieux naturels, les déséquilibres sont dus aux différences de propriétés
chimiques entre l’isotope père et l’isotope fils.
Définition de l'activité
La loi de désintégration radioactive (dA7dt = À *N) indique qu’il y a proportionnalité
entre le nombre d’atomes radioactifs présents dans un échantillon (N) et le nombre de désintégrations par unité de temps (dTV/dr) dans cet échantillon. On appelle « activité » le nombre
de désintégrations par unité de temps produites par un échantillon. L’activité est exprimée en
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