radioactivité n.f.
Propriété physique de certains nucléides de présenter des désintégrations nucléaires spontanées aléatoires avec émission d'une particule chargée (en général β+ ou β- ou particule α), souvent suivie de l'émission de photons γ
La probabilité qu'a un atome donné, ou nucléide, de se désintégrer par unité de temps porte le nom de constante radioactive de symbole λ. Un nombre N d'atomes radioactifs identiques décroît, en fonction du temps t, à partir d'une valeur N0, selon la loi exponentielle N=N0 ∙ e- λt c'est-à-dire avec une période T répondant à λT=ln2=0,693. On appelle activité le produit λN qui représente un nombre moyen de désintégrations par unité de temps et que l'on utilise comme grandeur quantitative de la radioactivité d'une préparation; l'unité d'activité est le becquerel (Bq) correspondant à une désintégration par seconde ; le curie (Ci) est une unité ancienne établie à partir de 1 g de radium 226 en équilibre avec sa descendance, 1 Ci = 37.109 Bq.
La radioactivité naturelle des sels d'uranium a été découverte par Henri Becquerel le 1er mars 1896 et l'isolement du radium réussi par Pierre et Marie Curie en 1898. La production de radioéléments artificiels a été initiée en 1934 par Irène et Frédéric Joliot-Curie (Prix Nobel de chimie en 1935).
radioactivité alpha l.f.
α radioactivity
Désintégration d'un atome radioactif accompagnée de l'émission d'une particule α (noyau d'hélium).
Sans intérêt en imagerie en raison du faible parcours de la particule émise, l'émission α est caractérisée par une action radiobiologique élevée, ce qui explique son importance en matière de radiotoxicité concernant des éléments tels que plutonium, radium, radon et thorium. Récemment, on a essayé de l'utiliser en radiothérapie métabolique.
radioactivité bêta moins l.f.
β_ radioactivity
Désintégration d'un atome radioactif accompagnée de l'émission d'une particule β- (électron négatif ou négaton).
Responsable d'effets radiobiologiques d'ailleurs utilisés en radiothérapie, l'émission β- en diagnostic accompagne malheureusement certaines émissions photoniques de radioéléments ; elle en rend l'utilisation beaucoup plus difficile en scintigraphie, comme c'est le cas pour l'iode 131, le plus ancien des éléments radiopharmaceutiques.
→ bêtathérapie, bêtatron, particule β
radioactivité bêta plus l.f.
β + radioactivity
Désintégration d'un atome radioactif accompagnée de l'émission d'une particule β+ (électron positif ou positon).
L'interaction d'une particule β+ avec la matière aboutit, après un parcours très bref, à l'apparition simultanée de deux photons de 511 keV émis à 180° l'un de l'autre. Cette particularité directionnelle, associée à la possibilité de n'enregistrer que des paires de photons arrivant simultanément sur le détecteur tout en déterminant la direction commune des deux émissions (détection en coïncidence), résume le principe de fonctionnement des caméras à positons (tomographie par émission de positons) qui ne comportent pas de collimateur.
L'intérêt de cette radioactivité, réside dans la possibilité d'obtenir par cyclotron des radioisotopes émetteurs bêta+, à partir d'éléments légers entrant dans la constitution des molécules biologiques (oxygène 15, carbone 11 et azote 15), ou susceptibles de marquer ces molécules sans altérer de façon notable leurs propriétés métaboliques.
radioactivité d'un nucléide l.f.
activity of a radioactive body
Grandeur caractérisant une quantité de nucléides radioactifs par le nombre dN de désintégrations qui s'y produisent pendant une courte durée dt : l'activité A est définie par le quotient A = dN/dt.
Pour une quantité donnée de nucléides le nombre -dN de noyaux en désintégration pendant le temps dt est proportionnel au nombre total N de noyaux, soit dN/dt = - λ N. La constante λ est appelée constante radioactive. Cette équation différentielle a pour solution N = No e-- λt avec No le nombre total de nucléides au temps 0. Ainsi l'activité, A = λ N, décroit exponentiellement avec le temps selon une constante de temps τ = 1/λ.
Dans la pratique on utilise la demi-vie du radionucléide ou "période", T = 0,693 τ, temps au bout duquel la moitié des atomes du radionucléide se sont désintégrés.
L'unité internationale d'activité est le « becquere »l, 1 Bq = une désintégration par seconde. La petitesse de cette unité conduit généralement à utiliser ses multiples, kilobecquerel, kBq, mégabecquerel, MBq, gigabecquerel, GBq ou térabecquerel, TBq.
La « curie », ancienne unité d'activité, correspond à 3,70.1010 désintégrations par seconde : 1 Ci = 37 MB. Elle a été définie en 1912 comme l'activité d'un gramme de radium.
→ constante de temps, demi-vie des corps radioactifs, dose radioactive, exponentiel
radioactivité gamma l.f.
γ radioactivity
Désintégration d'un atome radioactif accompagnée de l'émission d'un photon d'origine nucléaire.
L'émission d'un photon, lors de la désintégration d'un radioélément, est à la base de la scintigraphie. L'énergie de ce photon doit être suffisante pour ne pas être trop absorbée par les tissus, mais pas trop élevée pour que l'absorption par les cristaux d'iodure de sodium du détecteur reste notable ; un compromis particulièrement intéressant est représenté par le technétium 99m à 140 keV.