Un regard plus attentif
Dans les noyaux des atomes stables, comme ceux du plomb, la force liant les protons et les neutrons entre eux individuellement est assez grande pour maintenir ensemble chaque noyau. Dans d’autres atomes, notamment les atomes lourds comme ceux de l’uranium, cette énergie est insuffisante et les noyaux sont instables. Un noyau instable émet spontanément des particules et de l’énergie dans un processus connu sous le nom de désintégration radioactive. Le terme de radioactivité fait référence aux particules émises. Lorsque suffisamment de particules et d’énergie ont été émises pour créer un nouveau noyau stable (souvent le noyau d’un élément entièrement différent), la radioactivité cesse. L’uranium 238, un élément très instable, passe par 18 étapes de désintégration avant de devenir un isotope stable du plomb, le plomb 206. Parmi les étapes intermédiaires, on trouve les éléments plus lourds que sont le thorium, le radium, le radon et le polonium. Tous les éléments connus dont le numéro atomique est supérieur à 83 (bismuth) sont radioactifs, et de nombreux isotopes d’éléments de numéro atomique inférieur sont également radioactifs. Lorsque les noyaux d’isotopes qui ne sont pas naturellement radioactifs sont bombardés par des particules à haute énergie, on obtient des radio-isotopes artificiels qui se désintègrent de la même manière que les isotopes naturels. Chaque élément reste radioactif pendant une durée caractéristique, allant de quelques microsecondes à des milliards d’années. Le taux de désintégration d’un élément est appelé sa demi-vie. Il s’agit de la durée moyenne nécessaire à la désintégration de la moitié de ses noyaux.