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

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

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

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

4 IAEA 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 4

5 IAEA 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. 5

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

7 IAEA Multiples & Préfixes (Activité) MultiplePréfixeAbréviation Bq Méga (M)MBq Giga (G)GBq Téra (T)TBq 1 x Péta (P)PBq 7

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

9 IAEA Unités UnitésAncienne unité Unités SIConversion Activitécurie (Ci)becquerel (Bq)1 Ci=3,7 x Bq Dose Absorbée radgray (Gy)1 rad = 0.01 Gy Dose Equivalente remsievert (Sv)1 rem = 0.01 Sv 9

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

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

12 IAEA La relation entre la demi-vie (ou période) et la constant e est: Demi-vie et la Constante de décroissance T ½ = 0.693* 12 * Avec 0,693 = Ln 2

13 IAEA Demi-vie ou période 13

14 IAEA Demi-vie ou période RadionucléideDemi-vie Phosphor-3214,3 jours Iridium jours Cobalt-605,25 années Césium années Carbone années Uranium-2384,5 x 10 9 années 14

15 IAEA Exemple: Exercice Un accident de criticité se produit dans une installation de traitement de l'uranium 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. 15

16 IAEA Solution Activité = N = x x ( x 0,03) = 3 x Bq de 131 I 0,693 8 jrs 1 86,400 sec. jr -1 3 x Bq 3,7 x Bq/Ci = 8.1 Ci 131 I 16

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

18 IAEA Equation de décroissance Radioactive N(t) = N o e - t 18

19 IAEA Exprimant l’équation en termes d’activité: Equation de décroissance Radioactive N(t) = N o e - t A(t) = A o e - t Où A(t) = l’activité à un temps t et A o = l’activité initiale au temps t = 0 ou 19

20 IAEA Décroissance Radioactive L’activité qui a décrue après “n” demi- vies est donnée par: A (t) AoAo

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

22 IAEA International Atomic Energy Agency La vie moyenne T M = 1.44 T 1/2 Pour certaines applications, comme dans le cas de la dosimétrie interne, il est commode d'utiliser la durée de vie moyenne du radio- isotope

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

24 IAEA Solution de l’exercice Vie moyenne = 1.44 T 1/2 = 1.44 x 10 jrs = 14.4 jrs 24

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


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