Petit rappel: nous sommes faits d’atomes, qui sont eux mêmes composés d’électrons et d’un noyau, qui est lui même composé de protons et de neutrons. Imaginez une framboise à moitié mûre (le noyau, avec ses protons en rouge et ses neutrons en vert) au milieu d’un stade de foot, avec des puces qui courent sur les gradins dans tous les sens (les électrons). C’est à peu près comme ça que ça fonctionne.

Comme au foot, ce qui nous intéresse est sur le terrain, c’est à dire la framboise – ou plutôt le noyau. Le nombre de protons dont il est fait caractérise son type (on parle d’élément): un proton, et c’est de l’hydrogène; huit protons, et c’est de l’oxygène; soixante-dix neuf et vous avez de l’or. Actuellement, nous connaissons 118 éléments différents, dont 80 sont stables. Chaque élément est représenté par une ou deux lettres (pour le carbone, par exemple, c’est un C) avec un chiffre placé en haut à gauche (par exemple, 12) et un autre en bas à gauche (par exemple, 6). Ceci signifie que l’on a affaire à du carbone (C), qui a 6 protons et 6 neutrons: le nombre de protons est indiqué en bas et le nombre total de constituants du noyau est indiqué en haut (6+6=12). Avec ces 118 éléments, vous pouvez créer tout ce qui nous entoure: du pain, une lampe et même votre belle mère!

Tableau périodique des éléments (simplifié)

Vous remarquerez que je n’ai pas parlé des neutrons. C’est normal, car ceux-ci ne déterminent pas l’élément. Un proton plus zéro, un ou deux neutrons sera toujours de l’hydrogène, même si la composition du noyau est différente. On parle alors d’isotope. Cependant, les neutrons jouent un rôle dans le noyau, car ils en assurent la stabilité. Si votre noyau contient trop de protons ou de neutrons, il n’est plus stable et va se désintégrer, c’est la radioactivité.

Il y a plusieurs types de radioactivités, qui dépendent du noyau. Voici les trois grands:

Elle ne concerne que les noyaux très gros, et consiste en l’émission d’un noyau d’Hélium ou particule α. En gros, le noyau perd deux protons et deux neutrons. Si jamais vous êtes face à une source de radioactivité alpha, pas de panique: une feuille de papier arrête les particules α. En revanche, faites bien attention à ne pas respirer ou ingérer ce genre de sources, parce que dans votre estomac, il n’y pas de papier pour arrêter les radiations et vous pouvez tomber gravement malade!

Il y en a deux types, + ou -. Si le noyau a trop de protons, un proton se transforme en neutron avec émission d’une particule secondaire dite positron (entre autres): c’est la β+. S’il y a trop de neutrons, c’est l’inverse, un neutron se transforme en proton avec émission d’un électron et d’une autre particule : c’est la β-. Bon, là, ça devient plus dangereux, mais une petite épaisseur de plastique arrête ces radiations, donc rien de bien méchant (encore une fois, à moins de se rouler dedans bien sûr).

C’est la plus dangereuse des trois et celle qu’on ne peut pas arrêter entièrement. Il faut plusieurs mètres de béton pour la réduire efficacement. Elle est due à la désexcitation des noyaux radioactifs: ceux ci se désintègrent suivant une des réactions précédentes, et arrivent dans un état excité. Imaginez que vous portiez des haltères pendant toute votre vie, et que vous les enleviez un jour. Vous allez être plein d’énergie sans ces poids. C’est pareil pour le noyau, et il se calme en émettant des rayons gamma qui sont des radiations.

Toutes ces désintégrations ont une particularité: elles se produisent de manière totalement aléatoire! Ce qui veut dire qu’il est impossible de prévoir quand un noyau donné va se désintégrer. Il est juste possible de prévoir la durée de vie moyenne d’un noyau radioactif, qui peut être très courte, une fraction de seconde, ou très (très!) longue, parfois plus que l’âge de l’Univers!

Et voilà, vous savez tout sur la radioactivité. À vous de briller en société en expliquant que vous et votre voisin de table êtes radioactifs, parce que dans votre corps se trouve entre autres du potassium radioactif et que chaque seconde, 4000 noyaux de potassium se désintègrent en vous! Rassurez-le ensuite en lui expliquant qu’il y a dans votre corps à peu près dix milliards de milliards de milliards d’atomes et que cela n’a rien de dangereux…