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L'une des principales sources d'exposition de l'homme aux rayonnements ionisants est un éléments radioactif naturel, désigné par les scientifiques sous le nom de "radon 222". Cet isotope du radon appartient à la filiation radioactive de"l'uranium 238". Il se désintègre lui-même en émettant des particules a (alpha). Sa demi-vie est de 3,8 jours. On ne l'observerait pas dans notre environnement s'il ne s'en formait pas en permanence. Le radon est le seul des descendants de l'uranium à être gazeux, ce qui lui permet de passer dans l'atmosphère en s'échappant des roches du sous-sol. Il peut donc s'infiltrer dans la moindre fissure des constructions et s'accumuler dans les pièces non aérées, comme les caves et les sous-sols. On estime qu'en France, le radon est responsable de 34% de l'exposition totale de la population à la radioactivité. Cette exposition varie beaucoup d'un endroit à l'autre: on a mesuré, par exemple, quelques dizaines de becquerels par mètre cube à Paris et quelques centaines en Lozère. Les sols granitiques, plus riches en uranium, libèrent davantage de radon que les sols sédimentaires. Au danger du radon s'ajoute celui de ses descendants solides qui, inhalés avec lui sous forme de poussières, émettent des rayonnements ionisants. Ainsi, le radon, associé à d'autres facteurs comme le tabac, serait lié à 185 cas de décès par cancer du poumon en Bretagne ! La première parade contre le radon est une bonne ventilation. D'autre part, des normes sont définies, en particulier dans la construction, pour limiter les risques d'exposition : ainsi l'Union Européenne préconise la mise en place d'actions correctives lorsque l'activité volumique moyenne dépasse 400 becquerels par mètre cube. D'après des informations de l'Institut de protection et de sécurité nucléaire. Le tableau suivant donne le numéro atomique, le symbole et le nom de quelques éléments chimiques.
II- Qualité de l'air dans une cave : Un technicien est chargé de vérifier la qualité de l'air contenu dans une cave.
III- Détermination du temps de demi-vie du radon 222 : Avec le même prélèvement dans la fiole, le technicien veut déterminer le temps de demi-vie du " radon 222 ". Pour cela il reproduit les mêmes opérations que précédemment, toutes les 50 heures, sur une durée totale de plus de 200 heures. Il calcule l'activité moyenne du gaz par mètre cube aux dates considérées. Il trace la courbe ln Amoy = f(t). ![]()
86 protons et 222-86 = 136 neutrons Equation de la réaction nucléaire correspondant à la désintégration du " radon 222 ": 22286Rn = AZX + 42He conservation de la charge : 86 = Z+2 soit Z = 84, élément Po. conservation du nombre de nucléons : 222 = A+4 soit A = 218. L'état gazeux du radon le rend dangereux : un gaz se répand dans tout le volume qu'il peut occuper ; donc l'homme va le respirer. De plus, les noyaux radioactifs fils, solides sous forme de poussières, sont respirés en même temps que le gaz radon. Qualité de l'air dans une cave : Le nombre d'événements détectés par seconde varie car la désintégration du radon est un phénomène aléatoire. On peut déterminer un nombre moyen d'événement à partir d'un grand nombre de mesures. Calcul de la moyenne n : 161/ 20 = 8,05 Ecart-type s de cette série de mesures : 3. Calcul de l'activité moyenne du gaz prélevé en Bq.m-3 : Amoy = 80 n =80*8,05 = 6,4 102 Bq m-3. conclusion : l'activité volumique moyenne dépasse 400 becquerels par mètre cube, des mesures correctives ( ventilation de la cave) doivent être appliquées. Détermination du temps de demi-vie du radon 222 : La loi de décroissance radioactive Amoy = A0 moy exp (-lt), où l est la constante radioactive du " radon 222 ". ln Amoy = ln A0 moy-lt La courbe d'équation ln Amoy =f(t) est une droite corespondant à une fonction affine décroissante. ordonnée à l'origine : lnAmoy =6,5 ( lecture graphe) soit Amoy =6,6 102 Bq m-3, valeur cohérente avec la valeur calculée ci-dessus. La valeur absolue du coefficient directeur est l =(6,1-5) / 150 = 7,3 10-3 h-1. à t½ : Amoy = ½A0 moy = A0 moy exp (-lt½) ½ = exp (-lt½)
; ln ½ = -lt½ ; lt½
= ln 2. t½ = ln 2 / l
= ln2 / 7,33 10-3 = 95 heures , environ 3,9 jours. l n'est pas connu de manière très précise.
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