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Les particules alpha / bêta et les rayons gamma sont les trois formes de rayonnement les plus courantes émises par des isotopes instables ou radioactifs. Tous les trois ont été nommés par un physicien né en Nouvelle-Zélande, Ernest Rutherford, au début du XXe siècle. Les trois types de radioactivité sont potentiellement dangereux pour la santé humaine, bien que des considérations différentes s'appliquent dans chaque cas.
Radioactivité
Les protons d'un noyau sont des particules chargées positivement, ils se repoussent donc les uns les autres. La force qui surmonte cette répulsion et les maintient ensemble est appelée force forte ou force nucléaire forte - une force qui agit entre neutrons et protons dans un noyau, mais seulement à très courte distance. Si le noyau a un rapport neutrons / protons trop élevé ou trop faible, il sera généralement instable et donc radioactif.
Particule Alpha
Une particule alpha est juste un noyau d'hélium sans aucun électron - deux protons et deux neutrons. Il a une masse beaucoup plus grande que les particules bêta, et par conséquent une plage beaucoup plus courte. Ordinairement, il voyage à environ un dixième de la vitesse de la lumière. Lorsqu'un noyau éjecte une particule alpha, son numéro atomique diminue de 2 et sa masse de 4, ce qui en fait un élément différent. Une feuille de papier de soie ou la couche superficielle de votre peau suffit pour arrêter une particule alpha, qui a donc un pouvoir de pénétration relativement faible. Ils sont plus dangereux si le matériau émettant des particules alpha a été introduit dans le corps humain, auquel cas ils deviennent extrêmement dangereux.
Particules Bêta
Une particule bêta est un électron. Lorsqu'un noyau émet une particule bêta, l'un de ses neutrons se transforme en proton. Le nombre atomique augmente donc de 1 et il s'agit désormais d'un élément différent. Les particules bêta voyagent à environ 90% de la vitesse de la lumière et ont un pouvoir de pénétration cent fois supérieur à celui des particules alpha; une feuille d'aluminium les arrêtera cependant, et ils ne pénètrent qu'environ un centimètre dans la chair humaine.
Rayons gamma
Les rayons gamma sont une forme de rayonnement électromagnétique à haute fréquence, ils se déplacent donc à la vitesse de la lumière. L’émission de rayons gamma suit souvent l’émission de particules alpha ou bêta; Lorsqu'un noyau éjecte une particule alpha ou bêta, elle est laissée dans un état excité ou à haute énergie et peut tomber dans un état à plus basse énergie en libérant un photon à rayons gamma. Les rayons gamma ont un pouvoir de pénétration beaucoup plus élevé que les particules alpha ou bêta - à tel point qu’ils peuvent pénétrer à travers des bâtiments ou des corps. Un épais béton ou des écrans de plomb sont généralement nécessaires pour assurer une protection complète. Les rayons gamma à haute fréquence ont suffisamment d'énergie pour ioniser les molécules de votre corps, ce qui peut endommager des macromolécules importantes comme l'ADN dans vos cellules.