Activité (physique)

grandeur en physique nucléaire
Activité
Description de cette image, également commentée ci-après
Le compteur Geiger permet de mesurer une activité en rayonnement gamma.
Unités SI becquerel (Bq)
Autres unités curie (Ci)
Dimension T−1
Nature Grandeur scalaire extensive
Symbole usuel A
Lien à d'autres grandeurs

= /

= / x /

En physique nucléaire, l'activité physique ou l'activité d'une source radioactive est la vitesse de désintégration du matériau radioactif la constituant. Elle correspond au nombre d'atomes radioactifs qui se désintègrent par unité de temps.

DéfinitionModifier

Comme l'activité   à l'instant   est un nombre de noyaux désintégrés en une seconde, on peut établir la relation (pour un matériau ne comportant qu'un seul type de radioisotope) :

 

(le signe moins dénote la décroissance du nombre d'atomes au cours du temps) soit :

 

or par résolution d'équation différentielle :

 

alors :

 

on remarque que :

 

on trouve finalement (formule de décroissance) :

 

On peut aussi définir l'activité comme cela : c'est l'activité au bout de n périodes radioactives, une période étant égale à t1/2, le temps au bout duquel l'activité radioactive est divisée par 2 :

 

Note : une première définition historique de l'activité était le « nombre de particules émises par seconde » par une matière radioactive. Cette définition faisant référence à des paramètres variables du fait des conditions locales de mesure, elle a été abandonnée.

Cas d'isotopes multiplesModifier

Si différents radioisotopes sont présents dans un matériau (no 1, 2, etc.), l'activité de ce matériau est donnée par la formule :

 

Unités de mesureModifier

L'activité est une grandeur mesurable, notamment à l'aide d'un compteur Geiger. Diverses unités de mesure ont été utilisées ou sont encore utilisées, parmi lesquelles :

  • le curie (Ci), la plus ancienne unité, encore utilisée. Elle a d'abord été définie comme le nombre de rayons émis par seconde par un gramme de radium « en équilibre » avec ses dérivés, soit 3,7 × 1010 Bq. Toutefois, il est plus commode de définir cette unité a priori comme suit : une source de 1 curie subit 37 milliards de désintégrations par seconde. Les sous-multiples usuels sont le milliCurie (mCi), le microCurie (µCi) et le nanoCurie (nCi). 1 nCi = 37 Bq ;

Ces unités ne concerne en aucun cas les sources de rayonnement X. Elle concerne les rayonnements α, β et γ.

Voir aussiModifier

Articles connexesModifier

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