Becquerel

Becquerel | |
Informations | |
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Système | Unités dérivées du système international |
Unité de… | Activité (radioactive) |
Symbole | Bq |
Éponyme | Henri Becquerel |
Conversions | |
1 Bq en... | est égal à... |
Unités SI | 1 s-1 |
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Le becquerel (symbole : Bq) est l'unité dérivée du Système international d'unités (SI) pour l'activité d'une certaine quantité de matière radioactive[1], c'est-à-dire le nombre de désintégrations qui s'y produisent par seconde. Il est homogène à l'inverse de la seconde (s−1). On utilise aussi différents multiples et sous-multiples, et notamment le gigabecquerel (1 GBq = 109 Bq).
Le becquerel a été nommé en hommage au physicien Henri Becquerel, découvreur de la radioactivité.
L'ancienne unité de radioactivité était le curie (Ci). La relation entre les deux unités est la suivante : 1 Ci = 3,7 × 1010 Bq = 37 GBq, on a donc 1 Bq = 27 × 10−12 Ci = 27 pCi.
Sommaire
Calcul de la radioactivité[modifier | modifier le code]
L'activité en becquerels de N atomes radioactifs de demi-vie est[a] :
- .
Une masse d'un isotope de masse molaire[b] contient moles, donc noyaux, et a donc une activité :
- ,
avec = 6,022 141 79(30) × 1023 mol−1 (constante d'Avogadro), en grammes, en g/mol et en secondes.
Par exemple, une masse de 1 gramme de potassium contient 1,17 × 10−4 grammes de 40K de masse molaire 39,963 g/mol (tous les autres isotopes sont stables) et de demi-vie = 1,248 × 109 années, soit 3,938 × 1016 secondes. L'activité vaut donc :
- = 31 Bq.
Pour un gramme de 226Ra de demi-vie 1 602 ans (= 1602 × 365,25 × 24 × 3600 s) et de masse atomique 226 :
- = 3,65.1010 Bq.
Si un matériau contient différents isotopes radioactifs, leurs activités respectives s'ajoutent pour donner l'activité totale de l'échantillon considéré.
Activité d'une source[modifier | modifier le code]
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Le becquerel (sans autre unité) caractérise l'activité d'une source globale :
- être humain : un individu de 70 kg a une activité de l'ordre de 8 000 Bq dont 4 500 dus au potassium 40[2].
- Source injectée lors d'une scintigraphie thyroïdienne : 40×106 Bq (de l'ordre de 0,5 MBq par kg de poids du patient)[3].
- Source de 60Co utilisée pour la stérilisation gamma : entre 109 Bq et 1015 Bq.
- Activité (nombre de fissions par seconde) d'un cœur d'uranium dégageant 1 MW thermique : 3,234×1016 Bq.
- Combustible usé dans un réacteur nucléaire : 1019 Bq.
Activité d'une substance[modifier | modifier le code]
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Le becquerel par gramme (ou par kilogramme) caractérise la teneur globale en éléments radioactifs. Exemples de mesures d'activité massique :
milli |
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unité |
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kilo |
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méga |
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péta |
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Activité d'une surface[modifier | modifier le code]
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Le becquerel par mètre carré est utilisé pour caractériser les contaminations de surfaces : contact avec un fluide radioactif, ou retombées atomiques.
- 400 Bq/m2 = Limite de prise en compte contamination surfacique pour les émetteurs alpha, en dessous de laquelle il n'est pas jugé nécessaire de faire de décontamination.
- 4 000 Bq/m2 = Ordre de grandeur des retombées constatées en France à la suite de l'accident nucléaire de Tchernobyl.
- 40 000 Bq/m2 = Limite de prise en compte de contamination surfacique pour les émetteurs bêta – gamma.
Danger représenté par une source radioactive[modifier | modifier le code]
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Le becquerel ne fait que compter un nombre d'événements par seconde, le caractère dangereux ou non de cette activité dépend de l'énergie et de la nature des particules émises.
D'autre part, l'effet sur la santé dépend de la manière dont on s'expose à la source radioactive : simple exposition, inhalation, ingestion... Enfin, en cas d'inhalation ou d'ingestion, l'effet dépend de la radiotoxicité du corps, liée à la manière dont il est métabolisé.
L'effet des radiations sur le corps est mesuré par le sievert et le gray.
La dose approximativement reçue en huit heures à une distance d'un mètre d'une source ponctuelle de rayonnements gamma d'activité A Bq et d'énergie E MeV est approximativement R = 10−9 A.E (mGy)[6].
Notes et références[modifier | modifier le code]
Notes[modifier | modifier le code]
- Le calcul est détaillé dans l'article Activité (physique).
- Ou de masse atomique, de même valeur. La masse molaire est la masse d'une mole d'atomes : ( atomes font moles) et la masse atomique est le rapport de la masse de l'atome à celle de l'unité de masse atomique : .
Une mole d'unités de masse atomique pèsent un gramme : g, donc .
Références[modifier | modifier le code]
- BIPM, « Brochure sur le SI : Le Système international d'unités [8e édition, 2006 ; mise à jour en 2014] : Tableau 3. Unités SI dérivées cohérentes ayant des noms spéciaux et des symboles particuliers » (consulté le 15 août 2017).
- [PDF] I - de la source à l'homme, CLEFS CEA - N° 48 - ÉTÉ 2003.
- [PDF] Procédure d'examen du Centre Hospitalier Universitaire Vaudois relatif à la scintigraphie thyroïdienne au Tc-99m, sur le site chuv.ch, 2010
- [PDF] La radioactivité naturelle, source de repères, sur le site mines-energie.org
- Les déchets radioactifs produits par les centrales nucléaires, sur le site ac-rouen.fr
- Génie Atomique, tome V, p. 147 - Presses Universitaires de France 1965.