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COMPLÉMENTS
La radioactivité b
1
Un noyau émetteur b
1 se désintègre suivant :
A
Z X →
A
Z−1 Y 1 e
1 1 n e
où e
1 est un positron, antiparticule de l’électron et n e est un neutrino électronique. La
chaleur de réaction est :
Q =
m
A
Z X
− m
A
Z−1 Y) 1 m e
c
2
électron et positron ayant même masse. Dans le noyau subissant une radioactivité b
1 , il
se produit :
p → n 1 e
1 1 n e
Les noyaux concernés par la radioactivité b
1 sont ceux ayant un excès de protons par
rapport à la vallée de stabilité. La radioactivité b
1 correspond à un déplacement perpendiculaire à la bissectrice du diagramme (Z, A − Z). Les noyaux émetteurs b
1 sont
produits par l’activité humaine, on dit que leur origine est artificielle.
La capture électronique
Il s’agit de la capture par le noyau d’un électron de son propre cortège électronique selon :
A
Z X 1 e
−
at →
A
Z−1 Y 1 n e
L’énergie disponible est :
Q =
m
A
Z X
1 m e − m
A
Z−1 Y
c
2
elle est presque entièrement emportée par le neutrino. Ce processus est concurrent de la
radioactivité b
1 . Il concerne également les noyaux riches en protons. Il est énergétiquement plus facilement accessible, en effet on a :
Q CE = Q b1 1 2m e c
2
La réaction élémentaire est p1e
−
→ n1n e . Après capture d’un électron de son cortège (en
général un électron de la couche K), l’atome comporte un trou électronique profond : cela
correspond à un état excité de l’atome. La désexcitation se fait par un réarrangement du
cortège électronique qui libère de l’énergie soit sous forme d’émission directe de rayons X
soit, après absorption de l’énergie de la transition X , sous forme d’émission d’un électron
d’une couche supérieure : c’est l’effet Auger. C’est par le biais de ces émissions secondaires
qu’a été découverte la capture électronique.
On observe aussi l’effet Auger chez les émetteurs b
− . Il se produit lorsque le noyau « fils »
est dans un état excité. L’énergie d’excitation est transférée directement à un électron du
cortège. Au spectre continu des électrons émis par radioactivité b
− viennent se superposer
des raies de « conversion interne ».
Les radioactivités b et la capture électronique sont des transitions isobariques car le
nombre de masse reste inchangé.
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La radioactivité b
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Un noyau émetteur b
1 se désintègre suivant :
A
Z X →
A
Z−1 Y 1 e
1 1 n e
où e
1 est un positron, antiparticule de l’électron et n e est un neutrino électronique. La
chaleur de réaction est :
Q =
m
A
Z X
− m
A
Z−1 Y) 1 m e
c
2
électron et positron ayant même masse. Dans le noyau subissant une radioactivité b
1 , il
se produit :
p → n 1 e
1 1 n e
Les noyaux concernés par la radioactivité b
1 sont ceux ayant un excès de protons par
rapport à la vallée de stabilité. La radioactivité b
1 correspond à un déplacement perpendiculaire à la bissectrice du diagramme (Z, A − Z). Les noyaux émetteurs b
1 sont
produits par l’activité humaine, on dit que leur origine est artificielle.
La capture électronique
Il s’agit de la capture par le noyau d’un électron de son propre cortège électronique selon :
A
Z X 1 e
−
at →
A
Z−1 Y 1 n e
L’énergie disponible est :
Q =
m
A
Z X
1 m e − m
A
Z−1 Y
c
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elle est presque entièrement emportée par le neutrino. Ce processus est concurrent de la
radioactivité b
1 . Il concerne également les noyaux riches en protons. Il est énergétiquement plus facilement accessible, en effet on a :
Q CE = Q b1 1 2m e c
2
La réaction élémentaire est p1e
−
→ n1n e . Après capture d’un électron de son cortège (en
général un électron de la couche K), l’atome comporte un trou électronique profond : cela
correspond à un état excité de l’atome. La désexcitation se fait par un réarrangement du
cortège électronique qui libère de l’énergie soit sous forme d’émission directe de rayons X
soit, après absorption de l’énergie de la transition X , sous forme d’émission d’un électron
d’une couche supérieure : c’est l’effet Auger. C’est par le biais de ces émissions secondaires
qu’a été découverte la capture électronique.
On observe aussi l’effet Auger chez les émetteurs b
− . Il se produit lorsque le noyau « fils »
est dans un état excité. L’énergie d’excitation est transférée directement à un électron du
cortège. Au spectre continu des électrons émis par radioactivité b
− viennent se superposer
des raies de « conversion interne ».
Les radioactivités b et la capture électronique sont des transitions isobariques car le
nombre de masse reste inchangé.
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