Enseignement scientifique · Première
La radioactivité et la décroissance radioactive : fiche de 1re
Publié le 7 novembre 2026 · Mis à jour le 7 novembre 2026 · Signaler une erreur
L'essentiel
- La radioactivité est la transformation spontanée de noyaux instables en d'autres noyaux, avec émission de particules et d'énergie.
- L'instant où un noyau se désintègre est aléatoire ; on ne peut prévoir que le comportement d'un grand nombre de noyaux.
- La demi-vie est la durée au bout de laquelle la moitié des noyaux radioactifs présents au départ s'est désintégrée.
- Après demi-vies, il reste noyaux : c'est une décroissance exponentielle.
- On lit la demi-vie sur un graphique et on l'utilise pour dater (exemple du carbone 14).
Ce qu'est la radioactivité
Un noyau instable ne reste pas tel quel indéfiniment : il se désintègre. Pour information, selon le cas la désintégration libère un rayonnement α, β− ou β+, souvent suivi de rayons γ, des photons très énergétiques. 6
Côté histoire, Henri Becquerel observe la radioactivité en 1896 avec l'uranium. Marie et Pierre Curie la confirment ensuite avec le radium. 6
Un phénomène aléatoire
La demi-vie et la décroissance
Le nombre de noyaux radioactifs diminue donc de plus en plus lentement en valeur absolue : on perd la moitié, puis la moitié de ce qui reste, et ainsi de suite. La décroissance continue jusqu'à ce que tous les noyaux radioactifs de l'échantillon soient devenus stables. 5
Méthode : lire une demi-vie sur un graphique
Datation et usages
Le programme prévoit d'utiliser une décroissance radioactive pour dater, avec l'exemple du carbone 14. 3 Le principe : on connaît la demi-vie du noyau, on mesure la part de noyaux radioactifs qui reste dans l'échantillon, et on en déduit le nombre de demi-vies écoulées, donc l'âge.
Questions flash
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L'instant de désintégration d'un noyau pris isolément est aléatoire 3. La demi-vie ne fixe pas la date pour un noyau : elle décrit la moitié d'un grand ensemble. Sa valeur n'est donc pas un instant garanti.
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Chaque demi-vie divise le nombre par 2 : . L'erreur tentante est de croire qu'il ne reste plus rien après 2 demi-vies, ou de calculer , ce qui est absurde puisque la perte ralentit.
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C'est faux : seule l'origine de la source change, le phénomène physique est exactement le même 6. Croire à deux phénomènes distincts vient de l'idée que « fabriqué par l'humain » changerait la physique du noyau.
Les questions qu'on se pose
Au bout de deux demi-vies, tous les noyaux ont-ils disparu ?
Non. Après une demi-vie il en reste la moitié, après deux demi-vies il en reste le quart. La décroissance se poursuit jusqu'à ce que tous les noyaux radioactifs soient devenus stables, ce qui demande un temps bien plus long. 5
Comment la demi-vie sert-elle à dater un objet ?
On mesure la part de noyaux radioactifs qui reste, par exemple de carbone 14. 3 En comparant avec la quantité de départ, on trouve le nombre de demi-vies écoulées (lu sur la courbe s'il n'est pas entier), puis on le multiplie par la demi-vie pour obtenir l'âge.
Pourquoi parle-t-on de hasard alors que la décroissance est régulière ?
Pour un noyau seul, l'instant de désintégration est aléatoire. 3 Sur un très grand nombre de noyaux, ces hasards se compensent : la moitié disparaît à chaque demi-vie, ce qui donne une courbe régulière.
Sources
Programme visé : Programme d'enseignement scientifique de première générale · education.gouv.fr
- Programme d'enseignement scientifique de première générale, education.gouv.fr. Consulté le 7 novembre 2026.
- Édubase - Radioactivité (fiche pédagogique), eduscol.education.fr. Consulté le 7 novembre 2026.
- Enseignement scientifique - Document ressource, eduscol.education.fr. Consulté le 7 novembre 2026.
- Décroissance radioactive - Ressources lycée, ac-lyon.fr. Consulté le 7 novembre 2026.
- Décroissance radioactive, Wikipédia. Consulté le 7 novembre 2026.
- Radioactivité, Wikipédia. Consulté le 7 novembre 2026.
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