Qu'est-ce que la demi-vie radioactive ?
La demi-vie (notee t1/2) est une constante caractéristique de chaque isotope radioactif. Elle représenté le temps au bout duquel la moitie des noyaux instables d'un échantillon se sont desintegres. Après une demi-vie, il reste 50 % de la quantité initiale ; après deux demi-vies, 25 % ; après trois, 12,5 %, et ainsi de suite. Ce processus suit une loi exponentielle decroissante : N(t) = N0 x (1/2)^(t/t1/2). La demi-vie ne depend ni de la quantité initiale ni des conditions externes (temperature, pression).
Exemples d'isotopes et leurs demi-vies
Les demi-vies varient enormement selon les isotopes. L'Iode-131, utilise en medecine nucleaire pour traiter les maladies thyroidiennes, à une demi-vie de seulement 8 jours. Le Carbone-14, célèbre pour la datation archeologique, à une demi-vie de 5 730 ans. Le Cesium-137, libéré lors d'accidents nucleaires comme Tchernobyl, à une demi-vie de 30 ans. L'Uranium-238, utilise pour la datation geologique, à une demi-vie de 4,5 milliards d'années, proche de l'age de la Terre.
Applications de la demi-vie en science et medecine
La datation au Carbone-14 permet de dater des vestiges organiques jusqu'a environ 50 000 ans. En medecine nucleaire, on choisit des isotopes a demi-vie courte pour limiter l'irradiation du patient : le Technetium-99m (6 heures) est le plus utilise en imagerie. En gestion des dechets nucleaires, la demi-vie déterminé la durée de stockage nécessaire : il faut généralement attendre 10 demi-vies (soit plus de 300 ans pour le Cesium-137) pour que la radioactivité devienne negligeable.