Loi de Soddy

La loi de Soddy s'énonce ainsi : « Lors d'une transformation nucléaire, il y a conservation de la charge électrique et du nombre de nucléons. »

• Conservation de la charge électrique totale du système  ; le nombre de protons (Z) se conserve nécessairement, (exemple : radioactivité bêta, ou Radioactivité α).

${\displaystyle Z_{1}\longrightarrow Z_{2}+Z_{3}}$

• Conservation du nombre de masse A (nombre de nucléons)

${\displaystyle A_{1}\longrightarrow A_{2}+A_{3}}$

On peut déduire de la loi de Soddy la formule générale d'une désintégration :

${\displaystyle {}_{Z}^{A}X\longrightarrow {}_{Z-Z^{\prime }}^{A-A^{\prime }}Y+{}_{Z^{\prime }}^{A^{\prime }}p}$

avec ${\displaystyle X\,}$ le noyau père, ${\displaystyle Y\,}$ le noyau fils et ${\displaystyle p\,}$ la particule émise par la désintégration.

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Les trois types de désintégration radioactive sont les suivantes :

Désintégration de type alpha :

• Généralement, lorsque le nombre de masse A > 70, il s'agit d'un noyau père qui va se transformer en un noyau fils, par une désintégration de type alpha. La particule émise par la désintégration est un noyau d'Hélium.

${\displaystyle {}_{Z}^{A}X\longrightarrow {}_{Z-2}^{A-4}Y+{}_{2}^{4}He}$

Désintégration de type bêta + :

• Lorsque Z > N (le nombre de protons Z est supérieur au nombre de neutrons N sur un radionucléide) , ce noyau père va se transformer par une désintégration bêta + en un noyau fils^[1], avec p un positron (particule de même masse que l'électron e, mais de charge électrique positive) et un neutrino. Un proton du noyau se transforme en neutron.

${\displaystyle {}_{Z}^{A}X\longrightarrow {}_{Z-1}^{A}Y+{}_{1}^{0}p+{}_{0}^{0}\nu }$

Désintégration de type bêta - :

• Inversement, lorsque N > Z (excès de neutrons), ce noyau père va se transformer par une désintégration bêta - en un noyau fils, avec e un électron de charge électrique négative, et un antineutrino (antiparticule du neutrino). Un neutron du noyau se transforme en proton.

${\displaystyle {}_{Z}^{A}X\longrightarrow {}_{Z+1}^{A}Y+{}_{-1}^{0}e+{}_{0}^{0}{\bar {\nu }}}$

• Radioactivité