Écrire une équation de désintégration

Une désintégration transforme un noyau « père » en un noyau « fils », en émettant une particule. On l'écrit comme une équation, où un noyau est noté avec son nombre de masse A (en haut) et son numéro atomique Z (en bas) : ᴬ_Z X.

Deux règles, les lois de Soddy, gouvernent tout : le nombre de masse A et la charge Z se conservent (la somme est la même des deux côtés).

   Radioactivite α :   A_Z X  ->  (A-4)_(Z-2) Y  +  4_2 He
   Radioactivite β- :  A_Z X  ->  A_(Z+1) Y      +  0_(-1) e
   Radioactivite γ :   A_Z X* ->  A_Z X          +  γ        (A et Z inchanges)

En alpha, le noyau perd 2 protons et 2 neutrons : A diminue de 4, Z de 2. En bêta-moins, un neutron se change en proton (en émettant un électron) : A ne change pas, mais Z augmente de 1. En gamma, le noyau ne change ni de A ni de Z : il perd seulement de l'énergie.

Un exemple concret, l'uranium 238 qui se désintègre en thorium :

   238_92 U  ->  234_90 Th  +  4_2 He        (verification : 238 = 234+4, 92 = 90+2)

La vérification est mécanique : additionne les A d'un côté et de l'autre, puis les Z. S'ils correspondent, l'équation est juste, et le noyau fils est identifié par son Z (qui donne l'élément). Ces règles de conservation sont l'outil de base de toute la physique nucléaire : elles disent ce qui peut se produire, avant même de parler de vitesse ou de probabilité.