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Concept
Radioactivité α
Résumé
La radioactivité alpha (ou rayonnement alpha, symbolisé α) est le rayonnement provoqué par la désintégration alpha, soit la forme de désintégration radioactive où un noyau atomique X éjecte une et se transforme en un noyau Y de nombre de masse A diminué de 4 et de numéro atomique Z diminué de 2.
En 1898, Ernest Rutherford découvre que la radioactivité émise par un minerai d'uranium est un mélange de deux phénomènes distincts qu'il appelle radioactivité α et radioactivité β. Le rayonnement β est initialement plus étudié que le rayonnement α, car ce dernier est peu pénétrant et donc plus difficile à étudier. En 1903, Rutherford et Soddy montrent que les particules alpha sont chargées, ont une masse de l'ordre de celle d'un atome léger et une vitesse de l'ordre de , c'est-à-dire des caractéristiques très différentes de celles des électrons constituant le rayonnement β. En 1904, William Henry Bragg découvre que la vitesse d'émission d'une particule α est propre à l'atome radioactif qui l'émet. À la même période, Rutherford mesure le rapport entre la masse d'une particule α et sa charge. De plus Rutherford et Hans Geiger parviennent à compter une par une les particules α émises par un échantillon de radium, ce qui permet d'en déduire la charge d'une seule particule et donc sa masse : ils obtiennent la preuve que les particules α sont des atomes d'hélium ayant perdu leurs charges négatives. Cette mesure permet également une toute première détermination de la demi-vie du radium 226 estimée alors à et aussi de calculer une valeur du nombre d'Avogadro proche des autres valeurs obtenues à l'époque. En 1909 est réalisée l'expérience de Rutherford qui établit l'existence du noyau atomique grâce au bombardement d'une feuille d'or par des particules α.
vignette|Émission d'une particule alpha.
La désintégration alpha peut être vue comme une forme de fission nucléaire où le noyau père se scinde en deux noyaux fils dont l'un est un noyau d'hélium :
⟶ +
ou
⟶ + α.
où A représente le nombre de masse (nombre de nucléons) et Z le numéro atomique (nombre de protons).
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