Menu

Énergie nucléaire

Que sont les particules alpha ? Santé et rayonnement alpha

Que sont les particules alpha ? Santé et rayonnement alpha

Une particule alpha est une particule chargée positivement émise par diverses matières radioactives lors de la décomposition. Il se compose de deux neutrons et de deux protons, et est donc identique aux noyaux d'hélium.

D'un point de vue plus technique, les particules alpha ou rayons alpha sont une forme de rayonnement de particules ionisantes à haute énergie.

Les particules alpha sont généralement émises par les noyaux radioactifs d'éléments lourds du tableau périodique dans un processus appelé désintégration alpha. Ces éléments lourds peuvent être par exemple les isotopes de l'uranium (U), du plutonium (Pu), du thorium (Th) ou du radium (Ra).

Parfois, cette décomposition laisse les noyaux atomiques dans un état excité. Par conséquent, l'excès d'énergie nucléaire peut être éliminé par l'émission de rayonnement gamma (rayons gamma).

Qu'est-ce que le rayonnement alpha ?

Le rayonnement alpha se produit lorsqu'un atome subit une désintégration radioactive, émettant une particule alpha. Dans le rayonnement alpha, l'atome d'origine est transformé en un autre élément du tableau périodique, réduisant son poids atomique de 4 daltons et son numéro atomique de 2 unités.

En raison de leur charge et de leur masse, les particules alpha interagissent fortement avec la matière et ne parcourent que quelques centimètres dans l'air.

Quelle est la composition des particules alpha (α) ?

Les particules alpha sont constituées de deux protons et de deux neutrons maintenus ensemble par une force puissante.

D'un point de vue chimique, les particules alpha peuvent également être identifiées par le symbole 4 He ++.

Avec l'isotope 3 He, les particules alpha appartiennent à la famille elion. La désintégration bêta est médiée par une force faible, tandis que la désintégration alpha est médiée par une force forte.

Comment le rayonnement alpha affecte-t-il la santé ?

Les rayons alpha, en raison de leur charge électrique, interagissent fortement avec la matière et sont donc facilement absorbés par les matériaux. Les particules alpha ne peuvent parcourir que quelques centimètres dans l'air.

Les rayons alpha peuvent être absorbés par les couches les plus externes de la peau humaine et ne peuvent donc pas pénétrer cette couche. Cependant, ils sont capables, si une substance émettrice d'alpha est ingérée dans les aliments ou l'air, de provoquer de graves dommages cellulaires .

Si des particules alpha sont ingérées ou inhalées, les dommages seraient plus importants que ceux causés par tout autre rayonnement ionisant. Si la dose de rayons alpha était suffisamment élevée, tous les symptômes typiques d'un empoisonnement par rayonnement apparaîtraient.

Différences avec les rayonnements bêta et gamma

Les particules de rayonnement bêta sont plus pénétrantes que les particules alpha mais sont moins nocives. Ils parcourent de plus grandes distances dans l'air et avec une énergie cinétique plus élevée mais peuvent être facilement arrêtés avec certains matériaux.

Certaines particules bêta sont capables de pénétrer dans la peau et de causer des dommages. Cependant, comme pour les particules alpha, les particules bêta sont plus dangereuses si elles sont inhalées ou ingérées.

D'autre part, les rayons gamma sont des photons sans masse mais avec beaucoup d'énergie. Ce type de rayonnement peut traverser facilement le corps et poser un risque important pour la santé.

L'importance des particules alpha dans le modèle atomique de Rutherford

L'expérimentation de Rutherford avec les particules alpha a eu un impact majeur sur le développement de modèles atomiques à l'avenir.

En 1909, Ernest Rutherford et ses assistants exploitèrent les propriétés des particules alpha pour confirmer leurs études sur la structure de l'atome

Cette expérience a changé la vision de l'atome qu'on avait à l'époque (le modèle atomique de Thomson) dans le nouveau modèle appelé, précisément, le modèle atomique de Rutherford. Ce modèle a servi de base au modèle atomique de Bohr en 1913.

Auteur :

Date de publication : 7 mars 2019
Dernier examen : 3 septembre 2021