Physique nucléaire: applications

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GÉOCHRONOLOGIE ou DATATION, géologie

Écrit par :  René LETOLLE

La géochronologie est la branche de la géologie qui a pour objet la datation des diverses formations de la croûte terrestre. À côté de la géochronologie « relative », fondée essentiellement sur la stratigraphie et le paléomagnétisme, la géochronologie « absolue » et, plus précisément, la radiochronologie visent à obtenir des estimations quantitati ...  Lire la suite

ISOTOPES, biologie

Écrit par :  René BIMBOT, Marc PASCAUD, Maurice TUBIANA

Les atomes sont constitués d'un noyau autour duquel gravitent Z électrons porteurs de charges négatives (Z au total). Le noyau atomique est lui-même composé de Z protons portant chacun une charge positive unité et de N neutrons non chargés. Les masses du proton et du neutron étant voisines de 1 en unité de masse atomique, celle du noyau est de l'o ...  Lire la suite

NUCLÉAIRE MÉDECINE

Écrit par :  Jean-Louis BARAT, Dominique DUCASSOU, Nathalie VALLI

La découverte de la radioactivité artificielle en 1934 par Irène et Frédéric Joliot-Curie a été à l'origine de l'émergence d'une discipline médicale nouvelle, la médecine nucléaire. Cette découverte a conduit à la production des isotopes radioactifs des éléments constituants de la matière vivante et à leur utilisation comme traceurs. L'élément rad ...  Lire la suite

NUCLÉAIRE (PHYSIQUE) - Isotopes

Écrit par :  René BIMBOT, René LETOLLE

Dans le chapitre Application à la recherche physico-chimiqueDe même que le chimiste doit provoquer des réactions à partir de corps purs et séparer ensuite les produits formés, le chimiste nucléaire qui étudie une réaction nucléaire donnée doit la réaliser à partir de partenaires isotopiquement purs et identifier totalement (éléments et isotopes) les produits de réaction. En ce qui concerne la cible, on uti ...  Lire la suite

Dans le chapitre Géochimie isotopiqueLa composition isotopique des éléments n'est pas absolument constante dans la nature. Deux groupes de causes sont à l'origine de ces variations : – la formation d'isotopes (stables ou instables), par suite de phénomènes nucléaires (par exemple, isotopes 206, 207, 208 du plomb, isotope 87 du strontium, isotope 14 du carbone, etc. ; cf. , radio ...  Lire la suite

RADIOACTIVITÉ

Écrit par :  Bernard SILVESTRE-BRAC

Dans le chapitre La radioactivité comme source d'énergieUne réaction de fission, comme celle qui est écrite en (9), est une source d'énergie considérable, de l'ordre de 200 MeV pour des nucléides avec A = 240. Cela signifie que la fission d'1 gramme d'uranium (U) produit autant d'énergie que la combustion de 2,5 tonnes de charbon. La fission spontanée concerne peu de noyaux ; en revanche, on peut provo ...  Lire la suite

Dans le chapitre La radioactivité, horloge du mondeLa nature, dans sa grande générosité, a mis à notre disposition des éléments actifs de périodes très variées, depuis la seconde et moins jusqu'au milliard d'années et plus. On peut mettre cela à profit pour dater des échantillons. La méthode de datation est, dans son principe, simple. Supposons un élément composé, au moment de sa création, à 100 p ...  Lire la suite

Dans le chapitre Radioactivité et santéLa radioactivité artificielle a donné l'élan à la production de nombreux isotopes radioactifs de périodes fort variables. Ce don de la nature, un peu forcé par l'homme, est une manne pour les biologistes et les médecins. Les propriétés chimiques d'un isotope stable ou d'un homologue radioactif sont les mêmes et on peut ainsi préparer des molécules ...  Lire la suite

RADIOÉLÉMENTS & RAYONNEMENTS IONISANTS

Écrit par :  Jean-Louis BOUTAINE, René COPPENS, Pierre GUERIN de MONTGAREUIL, Richard HOURS, Jean-René PUIG

Dans le chapitre Jauges radiométriques ou nucléoniquesLes jauges radiométriques (ou nucléoniques) sont des instruments destinés à mesurer certaines caractéristiques de la matière ; leur fonctionnement est fondé sur les divers phénomènes qui résultent de l'interaction avec la matière du rayonnement émis par une source radioactive scellée. Les caractéristiques mesurées sont d'ordre géométrique (positio ...  Lire la suite

Dans le chapitre Contrôle non destructif. Radiographie et radiométrieLa radiographie et la radiométrie sont des techniques de contrôle non destructif utilisant les mêmes principes que les jauges à absorption précédemment décrites ; au lieu de mesurer l'atténuation globale d'un faisceau de rayonnement après traversée de l'objet examiné, on analyse de façon plus fine la répartition de l'intensité dans le faisceau tra ...  Lire la suite

Dans le chapitre Méthodes radioactives d'analyse chimiquePlusieurs exemples de méthodes radioactives d'analyse chimique ont déjà été donnés dans le chapitre 3. À l'exception de celles qui utilisent les neutrons, ces méthodes ne diffèrent guère dans leur principe des méthodes, couramment employées en analyse (cf.  ), fondées sur les interactions d'un rayonnement électromagnétique (lumière visible, infrar ...  Lire la suite

Dans le chapitre Applications de l'ionisation des gazLes rayonnements nucléaires ionisent les gaz (cf. conduction de l'électricité, chap. 3), mais avec une densité linéique très différente suivant leur nature et leur énergie. L'énergie moyenne nécessaire pour créer une paire d'ions (p. i.) dans un gaz varie avec la nature de celui-ci : dans l'air, elle est de l'ordre de 33 eV ; ainsi, un α ...  Lire la suite

Dans le chapitre Sources radioactives d'énergieUn gramme de radioélément constitue à la fois un réservoir énorme d'énergie et une très faible source de puissance. Toutes les applications énergétiques des sources radioactives découlent de cet apparent paradoxe. L'énergie est essentiellement libérée sous forme cinétique par les rayonnements émis et le recul des noyaux. La puissance P ainsi déliv ...  Lire la suite

Dans le chapitre Traceurs radioactifsLa notion de traceur, ou indicateur, est très générale. Elle recouvre tout caractère distinctif naturellement ou artificiellement associé à une entité et permettant de la repérer, de l'identifier et de la suivre à la trace au cours d'un processus déterminé. La validité du traceur dépend de son aptitude à suivre fidèlemen ...  Lire la suite

Dans le chapitre Utilisations en géologie appliquéeLes radio-isotopes peuvent être utilisés en sédimentologie, en hydrogéologie, dans l'industrie minière et le génie civil. Les techniques radioactives ne peuvent se substituer aux techniques classiques, mais elles apportent des précisions complémentaires en facilitant la réalisation d'expériences in situ et dans des lieux inaccessibles (pu ...  Lire la suite

Dans le chapitre RadioagronomieOn désigne sous le terme de radioagronomie l'ensemble des démarches qui associent une technique nucléaire, isotope ou rayonnement, à un problème de recherche ou de production se rapportant à l'agriculture. Les rayonnements γ du  137 et surtout ceux du cobalt 60 sont le plus souvent utilisés pour l'amélioration des plante ...  Lire la suite

Dans le chapitre Rayonnements ionisantsL'industrie de l'irradiation est en croissance rapide dans trois domaines principaux : la stérilisation, la transformation chimique et la conservation des aliments (cf. chap. 10). Ces effets résultent de la création d'ions et de radicaux libres parmi les molécules irradiées d'une façon indépendante de la température. Le pouvoir pénétrant des élect ...  Lire la suite

RADIO-IMMUNOLOGIE

Écrit par :  Claude LÉVY

La radio-immunologie est une technique de dosage des grosses molécules biologiques, notamment celles qui sont contenues dans le sang et les urines. L'essor de cette méthode est immense, depuis sa mise au point, en 1960, par R. Yalow (ce qui lui valut le prix Nobel en 1977) et S. Berson. Son principe de base est élégant et son champ d'application, ...  Lire la suite

URANIUM-THORIUM-PLOMB DATATION PAR L'

Écrit par :  Hervé BELLON

Les isotopes 238 et 235 de l'uranium et le thorium 232 sont radioactifs. Dans les trois cas, les produits radiogéniques formés sont des isotopes du plomb : ²³⁸U donne ²⁰⁶Pb + 8⁴He (T = 4,51 × 10⁹ ans), ²³⁵U donne ²⁰⁷Pb + 7⁴He (T = 7,13 × 10⁸ ans), ²³² ...  Lire la suite