Radioactivité α

Les noyaux "lourds" possèdent trop de nucléons, ils occupent la zone jaune du diagramme `(N,Z)`.

Ces noyaux se désintègrent spontanément par désintégration du type alpha (α) : la radioactivité α (alpha) correspond à l’émission, par désintégration radioactive, de noyaux d'hélium 4 (parfois appelés particules α) notés \(_{2}^{4}\text{He}\).

Cette désintégration fait perdre au noyau 2 neutrons et 2 protons, le rendant ainsi un peu moins "lourd". Le diagramme `(N,Z)` nous permet de prévoir quel sera le nouveau noyau ainsi obtenu en se déplaçant de deux cases vers la gauche et autant vers le bas.

L’équation de réaction nucléaire d’une radioactivité α peut s’écrire : \(^{A}_{Z}\text{X}\ \longrightarrow\ ^{A'}_{Z'}\text{Y}+\ ^{4}_{2}\text{He}\).

Exemple : le radium 226, découvert avec le polonium par Marie Curie, se désintègre en radon 222 selon une radioactivité de type α. L'équation de cette réaction nucléaire est : \(^{226}_{88}\textrm{Ra} \rightarrow\ ^{222}_{86}\textrm{Rn}+\ ^{4}_{2}\textrm{He}\).

Remarque : une fois le radon 222 formé, il y a 8 nouvelles désintégrations radioactives successives pour arriver à un noyau stable de plomb 206.

On retiendra qu'à l'issue d'une désintégration, on n'obtient pas nécessairement un noyau stable, mais un noyau "moins instable".

Remarque : en appliquant les lois de conservation au cas général de l'équation de réaction nucléaire d’une radioactivité α (c'est-à-dire  \(^{A}_{Z}\text{X}\ \longrightarrow\ ^{A'}_{Z'}\text{Y}+\ ^{4}_{2}\text{He}\) ), on obtient le système :
\(\left\{ \begin{array}{} A=A'+4\\ Z=Z'+2 \end{array}\right.\)

Le noyau fils a donc comme nombre de masse et numéro atomique :
\(\left\{ \begin{array}{} A'=A-4\\ Z'=Z-2 \end{array}\right.\)