Radioactivité β+

Les noyaux présentant trop de protons par rapport au nombre de neutrons occupent la zone orange du diagramme `(N,Z)`.

Ces noyaux se désintègrent spontanément par désintégration β⁺ : la radioactivité β⁺ (bêta plus) correspond à l’émission par désintégration radioactive de positrons (également appelés positon, et particule β⁺ dans ce contexte). En physique nucléaire, les positrons sont les antiparticules des électrons (même masse mais charge opposée), ils sont donc notés \(_{1}^{0}\text{e}\).

Remarque : le positron n'est pas un nucléon, son nombre de masse est donc bien égal à 0. Il porte une charge électrique identique à celle du proton, d'où un équivalent de numéro atomique égal à +1. Attention, le positron n'est pas un proton, lequel est noté \(_{1}^{1}p\) en physique nucléaire.

Ce type de radioactivité affecte les noyaux présentant un excès de protons. L'émission d'un proton permet à 1 proton du noyau de se transformer en 1 neutron. On gagne sur le diagramme \((N , Z)\) une case selon la verticale et on perd une case selon l'horizontale.

L’équation de réaction nucléaire d’une radioactivité β⁺ peut s’écrire : \(^{A}_{Z}\text{X}\ \longrightarrow\ ^{A'}_{Z'}\text{Y}+\ ^{0}_{1}\text{e}\).

Exemple : le fluor 18, utilisé notamment en médecine nucléaire pour la tomographie à émission de positron (TEP), se désintègre en oxygène 18 selon une radioactivité de type β⁺. L'équation de cette réaction nucléaire est : \(^{18}_{9}\text{F}\ \longrightarrow\ ^{18}_{8}\text{O}+\ ^{0}_{1}\text{e}\).

Remarque : en appliquant les lois de conservation au cas général de l'équation de réaction nucléaire d’une radioactivité β⁺ (c'est-à-dire \(^{A}_{Z}\text{X}\ \longrightarrow\ ^{A'}_{Z'}\text{Y}+\ ^{0}_{1}\text{e}\)), on obtient le système :
\(\left\{ \begin{array}{} A=A'+0\\ Z=Z'+1 \end{array}\right.\)

Le noyau fils a donc comme nombre de masse et numéro atomique :
\(\left\{ \begin{array}{} A'=A\\ Z'=Z-1 \end{array}\right.\)

On remarque bien que le nombre de protons du noyau fils a diminué de un. Comme le nombre de nucléons est constant, le nombre de neutrons a donc bien augmenté de un.