Half-life, uses and safety · Demi-vie, utilisations et sécurité
| English | Français |
|---|---|
| half-life/hɑːf laɪf/ | demi-vie |
| isotope/ˈaɪsətəʊp/ | isotope |
| mutations/mjuːˈteɪʃnz/ | mutations |
| dose/dəʊs/ | dose |
| shielding/ˈʃiːldɪŋ/ | blindage |
Counting down
- We cannot say when one nucleus will decay — but a large sample is very predictable.
- That predictability is measured by the half-life 半衰期.
- It lets us date ancient bones, run smoke alarms, and treat cancer.
Comptage descendant
- Nous ne pouvons pas prédire quand un noyau précis se désintégrera — mais un grand échantillon est très prévisible.
- Cette prévisibilité est mesurée par la demi-vie 半衰期.
- Elle nous permet de dater des os anciens, de faire fonctionner des détecteurs de fumée et de traiter le cancer.
Half-life
- The half-life is the time for half the unstable nuclei in a sample to decay.
- After each half-life, the count rate (and the number of unstable nuclei) falls to half.
Demi-vie
- La demi-vie est le temps nécessaire pour que la moitié des noyaux instables d'un échantillon se désintègrent.
- Après chaque demi-vie, le taux de comptage (et le nombre de noyaux instables) chute à moitié.
Half-life — watch the nuclei decay · Demi-vie — observer la désintégration des noyaux
Each nucleus has a fixed chance of decaying, at random. Move time forward: about half the remaining nuclei decay every half-life — so the count halves, then halves again. · Chaque noyau a une chance fixe de se désintégrer, au hasard. Faites avancer le temps : environ la moitié des noyaux restants se désintègrent à chaque demi-vie — donc le compte diminue de moitié, puis encore de moitié.
The half-life of a radioactive isotope is the time taken for: · La demi-vie d'un isotope radioactif est le temps nécessaire pour :
Each half-life, half of the remaining unstable nuclei decay, so the count rate halves. · À chaque demi-vie, la moitié des noyaux instables restants se désintègrent, donc le taux de comptage diminue de moitié.
Using half-life
- After $n$ half-lives, the count rate has halved $n$ times.
- Example: a source of $800$ counts/min with a half-life of $3$ hours → after $6$ hours (two half-lives): $800 \to 400 \to 200$ counts/min.
- You can read a half-life off a graph: the time for the count rate to fall from any value to half of it.
Utilisation de la demi-vie
- Après $n$ demi-vies, le taux de comptage a été divisé par deux $n$ fois.
- Exemple : une source de $800$ comptes/min avec une demi-vie de $3$ heures → après $6$ heures (deux demi-vies) : $800 \to 400 \to 200$ comptes/min.
- On peut lire une demi-vie sur un graphique : le temps nécessaire pour que le taux de comptage passe d'une valeur à la moitié de celle-ci.
A source reads $800$ counts/min and has a half-life of $3$ hours. What is the count rate after $6$ hours, in counts/min? · Une source émet $800$ comptes/min et a une demi-vie de $3$ heures. Quel est le taux de comptage après $6$ heures, en comptes/min ?
6 hours is two half-lives: $800 \to 400 \to 200$ counts/min. · 6 heures correspondent à deux demi-vies : $800 \to 400 \to 200$ comptes/min.
What fraction of the unstable nuclei remain after 3 half-lives? (Give a decimal.) · Quelle fraction des noyaux instables reste-t-il après 3 demi-vies ? (Donnez un décimal.)
Each half-life halves the number: $\left(\tfrac{1}{2}\right)^3 = \tfrac{1}{8} = 0.125$. · Chaque demi-vie divise le nombre par deux : $\left(\tfrac{1}{2}\right)^3 = \tfrac{1}{8} = 0.125$.
Uses of radioactivity
- The choice of isotope 同位素 depends on its radiation type and half-life:
- Smoke alarms — an alpha source (easily blocked, so safe; long half-life lasts for years).
- Sterilising equipment and food — penetrating gamma kills bacteria through sealed packaging.
- Thickness gauges for paper or metal — a beta source (the amount passing through changes with thickness).
- Finding and treating cancer — gamma rays can pass into (or out of) the body.
Radioactive decay and half-life
Utilisations de la radioactivité
- Le choix de l'isotope 同位素 dépend de son type de radiation et de sa demi-vie :
- Détecteurs de fumée — source alpha (facilement bloquée, donc sûre ; longue demi-vie dure plusieurs années).
- Stérilisation des équipements et aliments — gamma pénétrant tue les bactéries à travers des emballages scellés.
- Jaugeuses d'épaisseur pour papier ou métal — source bêta (la quantité transmise change selon l'épaisseur).
- Recherche et traitement du cancer — rayons gamma peuvent pénétrer dans (ou sortir du) corps.
Désintégration radioactive et demi-vie
Match each radioactive source to its use. · Associez chaque source radioactive à son utilisation.
Alpha (easily blocked) suits smoke alarms; beta passes through thin sheets for thickness gauges; penetrating gamma sterilises sealed items. · L'alpha (facilement bloqué) convient aux détecteurs de fumée ; le bêta traverse les fines feuilles pour les jauges d'épaisseur ; le gamma pénétrant stérilise les articles scellés.
Why is an alpha source used in a smoke alarm? · Pourquoi utilise-t-on une source alpha dans un détecteur de fumée ?
Alpha is stopped by a little air or the alarm casing (safe), and a long half-life means it works for years. · L'alpha est arrêté par un peu d'air ou le boîtier de l'appareil (sûr), et une longue demi-vie signifie qu'il fonctionne pendant des années.
Safety
- Ionising radiation harms living cells — it can cause cell death, mutations 突变 and cancer.
- Keep the dose 剂量 low by: less time near the source, more distance from it, and shielding 屏蔽 (such as lead).
- Handle sources with tongs, point them away from people, and store them in a lead-lined box.
Sécurité
- Le rayonnement ionisant endommage les cellules vivantes — il peut causer la mort cellulaire, des mutations 突变 et le cancer.
- Garder la dose 剂量 faible en : réduisant le temps près de la source, augmentant la distance et utilisant des écrans 屏蔽 (comme le plomb).
- Manipuler les sources avec des pinceaux/tongs, les orienter loin des personnes et les stocker dans une boîte doublée de plomb.
Select all · tout the ways to reduce the radiation dose you receive. · Sélectionnez toutes les façons de réduire la dose de radiation que vous recevez.
Less time, more distance and shielding all cut the dose. Handling a source with bare hands does the opposite — always use tongs. · Moins de temps, plus de distance et le blindage réduisent tous la dose. Manipuler une source à mains nues fait l'inverse — utilisez toujours des pinces.
You've got it
- half-life = time for half the nuclei (or the count rate) to halve
- after $n$ half-lives the count rate has halved $n$ times
- uses: α smoke alarms · β thickness gauges · γ sterilising and cancer treatment
- safety: cut the dose with less time, more distance, and shielding
Vous avez compris
- demi-vie = temps pour que la moitié des noyaux (ou le taux de comptage) soit divisée par deux
- après $n$ demi-vies le taux de comptage a été divisé par deux $n$ fois
- utilisations : α détecteurs de fumée · β jaugeuses d'épaisseur · γ stérilisation et traitement du cancer
- sécurité : réduire la dose avec moins de temps, plus de distance et des écrans