Radioisotope

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Introduction

Les radioisotopes, radionucléides ou radioéléments, contraction de radioactivité et d'isotope, sont des atomes dont le noyau est instable et donc radioactif. Cette instabilité peut être due à un excès de protons, de neutrons ou des deux. Les radioisotopes existent naturellement mais peuvent aussi être produits artificiellement par une réaction nucléaire.

Lors d'une catastrophe nucléaire (telle que la catastrophe de Tchernobyl) ou lors d'une explosion atomique (telle qu'un essai nucléaire), une grande quantité de radionucléides sont propulsés dans l'atmosphère, se propagent autour du globe terrestre et retombent plus ou moins rapidement sur le sol.

Utilisation des radioisotopes

En médecine nucléaire

Les radioisotopes sont largement utilisés à des fins de diagnostic ou de recherche. Les radioisotopes présents naturellement ou introduits dans le corps, émettent des rayons gamma et, après détection et traitement des résultats, fournissent des informations sur l'anatomie de la personne et sur le fonctionnement de certains organes spécifiques. Lorsqu'ils sont utilisés ainsi les radioisotopes sont appelés traceurs.

La radiothérapie utilise aussi des radioisotopes dans le traitement de certaines maladies comme le cancer. Des sources puissantes de rayons gamma sont aussi utilisées pour stériliser le matériel médical.

Dans les pays occidentaux, environ une personne sur deux est susceptible de bénéficier de la médecine nucléaire au cours de sa vie, et la stérilisation par irradiation gamma est quasiment universellement utilisée.

Dans l'industrie

Les radioisotopes peuvent être utilisés pour examiner les soudures, détecter les fuites, étudier la fatigue des métaux et analyser des matériaux ou des minéraux. Ils sont aussi utilisés pour suivre et analyser les polluants, étudier les mouvements des eaux de surface, mesurer l'écoulement de la pluie et de la neige, ainsi que le débit des cours d'eaux .

De nombreux détecteurs de fumées utilisent un radioisotope dérivé du plutonium ou de l'américium produit artificiellement, ainsi que certains paratonnerres . Ceux-là ont été interdits en France par un décret d'avril 2002, promulgué par le gouvernement Jospin et « relatif à la protection générale des personnes contre les dangers des rayonnements ionisants », conduisant au retrait du marché de plus de 7 millions de détecteurs de fumées d'ici 2015 .

Un arrêté du 5 mai 2009, promulgué par le gouvernement Fillon et pris après avis défavorable de l'Autorité de sûreté nucléaire, permettrait toutefois l'usage de produits contenant des radionucléides dans les biens de consommation .

Période radioactive des radioisotopes

Nom	Symbole	Demi-vie
Tritium	$_{1}^{3} H$	12,31 ans
Béryllium 7	$_{4}^{7} Be$	53,22 jours
Carbone 11	$_{6}^{11} C$	20,37 minutes
Carbone 14	$_{6}^{14} C$	5 700 ans
Azote 13	$_{7}^{13} N$	9,967 minutes
Azote 16	$_{7}^{16} N$	7,13 secondes
Oxygène 15	$_{8}^{15} O$	2,041 minutes
Fluor 18	$_{9}^{18} F$	1,829 heure
Sodium 22	$_{11}^{22} Na$	2,603 ans
Phosphore 32	$_{15}^{32} P$	14,284 jours
Soufre 35	$_{16}^{35} S$	87,32 jours
Potassium 40	$_{19}^{40} K$	1,265 milliard d'années
Scandium 46	$_{21}^{46} Sc$	83,788 jours
Chrome 51	$_{24}^{51} Cr$	27,7 jours
Manganèse 54	$_{25}^{54} Mn$	312,13 jours
Fer 52	$_{26}^{52} Fe$	8,26 heures
Fer 59	$_{26}^{59} Fe$	44,5 jours
Cobalt 58	$_{27}^{58} Co$	70,83 jours
Cobalt 60	$_{27}^{60} Co$	5,271 ans
Nickel 63	$_{28}^{63} Ni$	98,7 ans
Gallium 67	$_{31}^{67} Ga$	3,26 jours
Krypton 85		10,75 ans
Rubidium 87	$_{37}^{87} Rb$	48,8 milliards d'années
Strontium 90	$_{38}^{90} Sr$	28,8 ans
Yttrium 90	$_{39}^{90} Y$	2,668 jours
Zirconium 95	$_{40}^{95} Zr$	64,032 jours
Niobium 95	$_{41}^{95} Nb$	35 jours
Molybdène 99	$_{42}^{99} Mo$	2,75 jours
Technétium 99	$_{43}^{99} Tc$	211 000 ans
Technétium 99m	$_{43}^{99 m} Tc$	6 heures
Ruthénium 103	$_{44}^{103} Ru$	39,255 jours
Ruthénium 106	$_{44}^{106} Ru$	372,6 jours
Indium 111	$_{49}^{111} In$	2,805 jours
Indium 113	$_{49}^{113} In$	103 mois
Tellure 132	$_{52}^{132} Te$	3,2 jours
Iode 123	$_{53}^{123} I$	13,2 heures
Iode 129	$_{53}^{129} I$	16,1 millions d'années
Iode 131	$_{53}^{131} I$	8,023 jours
Iode 132	$_{53}^{132} I$	2,3 heures
Xénon 133	$_{54}^{133} Xe$	5,244 jours
Xénon 135	$_{54}^{135} Xe$	9,14 heures
Césium 134	$_{55}^{134} Cs$	2,065 ans
Césium 135	$_{55}^{135} Cs$	2,3 millions d'années
Césium 137	$_{55}^{137} Cs$	30,05 ans
Baryum 140		12,8 jours
Lanthane 140		40,2 heures
Tantale 182	$_{73}^{182} Ta$	114,4 jours
Rhénium 186	$_{75}^{186} Re$	3,7 jours
Erbium 169	$_{68}^{169} Er$	9,4 jours
Iridium 192	$_{77}^{192} Ir$	73,8 jours
Or 198	$_{79}^{198} Au$	2,69 jours
Thallium 201	$_{81}^{201} Tl$	3,04 jours
Thallium 208	$_{81}^{208} Tl$	3,07 minutes
Plomb 210	$_{82}^{210} Pb$	22,3 ans
Plomb 212	$_{82}^{212} Pb$	10,64 heures
Plomb 214	$_{82}^{214} Pb$	26,8 minutes
Bismuth 210	$_{83}^{210} Bi$	5,01 jours
Bismuth 212	$_{83}^{212} Bi$	60,6 minutes
Bismuth 214	$_{83}^{214} Bi$	19,9 minutes
Polonium 210	$_{84}^{210} Po$	138 jours
Polonium 212	$_{84}^{212} Po$	0,305 microseconde
Polonium 214	$_{84}^{214} Po$	164 microsecondes
Polonium 216	$_{84}^{216} Po$	0,15 seconde
Polonium 218	$_{84}^{218} Po$	3,05 minutes
Radon 220	$_{86}^{220} Rn$	55,8 secondes
Radon 222	$_{86}^{222} Rn$	3,82 jours
Radium 224	$_{88}^{224} Ra$	3,627 jours
Radium 226	$_{88}^{226} Ra$	1 600 ans
Radium 228	$_{88}^{228} Ra$	5,75 ans
Actinium 228	$_{89}^{228} Ac$	6,13 heures
Thorium 228	$_{90}^{228} Th$	1,91 an
Thorium 230	$_{90}^{230} Th$	75 380 (ou 77 000 ?) ans
Thorium 232	$_{90}^{232} Th$	14,1 milliards d'années
Thorium 234		24,1 jours
Protactinium 234m	$_{90}^{234 m} Pa$	1,17 minute
Uranium 234	$_{92}^{234} U$	245 500 ans
Uranium 235	$_{92}^{235} U$	704 millions d’années
Uranium 238	$_{92}^{238} U$	4,47 milliards d’années
Neptunium 237	$_{93}^{237} Np$	2,14 millions d'années
Neptunium 239	$_{93}^{239} Np$	2,36 jours
Plutonium 238	$_{94}^{238} Pu$	87,74 ans
Plutonium 239	$_{94}^{239} Pu$	24 100 ans
Plutonium 240	$_{94}^{240} Pu$	6 561 ans
Plutonium 241	$_{94}^{241} Pu$	14,32 ans
Américium 241	$_{95}^{241} Am$	432,6 ans
Américium 243	$_{95}^{243} Am$	7 370 ans
Curium 244	$_{96}^{244} Cm$	18,11 ans