Le terme de radioactivité dans son sens le plus rigoureux désigne le phénomène de transformation d'un noyau instable vers un noyau plus proche de la stabilité, et ce lorsque le noyau père se trouve dans son état fondamental. Il existe principalement deux familles de désintégrations radioactives : alpha et bêta (incluant bêta moins, bêta plus et capture électronique). Dans de nombreux cas on peut observer, à la suite de ces désintégrations radioactives, l'émission d'un rayonnement électromagnétique (photons) de haute énergie, appelé rayonnement gamma. Dans cette ressource nous étudierons dans quelles circonstances se produit l'émission gamma ainsi que les caractéristiques de ce rayonnement.
Prérequis :
Notions de structure de l'atome et du noyau
Notion générale de niveaux d'énergie (état fondamental, états excités)
Notion de rayonnement électromagnétique (photon)
Notion de radioactivité alpha et bêta
Notion de spectre en énergie
Objectifs :
Savoir écrire les différentes équations de désintégration radioactives lorsqu'elles sont accompagnées d'une émission gamma.
Comprendre l'origine du rayonnement gamma émis.
Connaître la nature et les caractéristiques physiques de ce rayonnement.
Savoir expliquer pourquoi ce rayonnement est caractéristique du noyau émetteur.
Savoir comparer le rayonnement gamma à d'autres rayonnements électromagnétiques.
Savoir définir la notion d'isomérie gamma.
Temps de travail prévu : 30 minutes
Après une étude générale du phénomène d'émission gamma, des exemples concrets viendront illustrer les notions présentées. Ces exemples ne sont pas à connaître par cœur.
Un parallèle entre physique atomique et physique nucléaire est donné en fin de ressource. Il est important de bien comprendre les différences existant entre l'émission d'un rayonnement électromagnétique par l'atome et par le noyau (notamment pour ce qui concerne l'origine et l'énergie des photons émis).
Les notions apparaissant en caractères gras dans le texte sont des notions fondamentales que vous devez retenir.
