Vidéo question :: Comprendre les propriétés d’une substance contaminante Sciences

Transcription de la vidéo

Dans le contexte de contamination radioactive, quelle est la propriété que doit avoir une substance contaminante ? (A) Une substance contaminante doit se mélanger avec d’autres substances plus facilement que la substance qu’elle contamine. (B) Une substance contaminante doit absorber le rayonnement nucléaire. (C) Une substance contaminante doit être plus radioactive que la substance qu’elle contamine.

Rappelons qu’un objet est considéré comme radioactif s’il contient des atomes qui peuvent émettre un rayonnement nucléaire, c’est-à-dire des atomes instables. Rappelons également que la contamination peut se produire lorsque des substances ayant des propriétés différentes sont mélangées. Pour donner l’exemple le plus simple de contamination radioactive, considérons deux substances. La substance A est une substance radioactive ; elle contient des atomes instables. La substance B est une substance complètement non radioactive et ne contient donc pas d’atomes instables. Les deux substances sont souples et peuvent s’écouler facilement.

Lorsque ces substances sont mélangées en ajoutant une partie de la substance A à la substance B, certains des atomes instables de la substance A font maintenant partie de la substance B. Le mélange résultant contient à la fois des atomes stables et des atomes instables. Comme la substance B ne contenait initialement aucun atome instable et contient maintenant des atomes instables, la substance B est devenue plus radioactive. Pour qu’un objet soit contaminé par radioactivité, il faut faire augmenter la radioactivité de l’objet.

Et si nous inversons le processus, en ajoutant la substance B à la substance A ? Comme la substance B n’est pas radioactive, l’ajout de la substance B à la substance A ne peut pas rendre la substance A plus radioactive. La substance A ne peut pas devenir plus radioactive car elle prend des atomes de la substance B. Mais qu’en est-il du mélange de deux substances radioactives ? La substance C est moins radioactive que la substance D, même si elles sont toutes deux radioactives. Et si nous ajoutons une partie de la substance C à la substance D ? La substance D a-t-elle été contaminée ? Eh bien, nous avons ajouté des atomes instables à la substance D, il semble donc que nous avons dû la rendre plus radioactive. Est-ce correct cependant ? Ce n’est pas évident.

En gardant en tête ces exemples, considérons chacune des propositions. Une de ces propositions est correcte. La proposition (A) dit que la substance contaminante est celle qui se mélange le plus facilement avec la substance contaminée. La proposition (B) dit que la substance contaminante est celle qui absorbe le rayonnement nucléaire. La proposition (C) dit que la substance contaminante est celle qui est la plus radioactive.

Supposons que la proposition (A) soit correcte ; la substance qui se mélange le plus facilement est la substance contaminante. Lorsqu’on dit « se mélange plus facilement », on peut comprendre que cela signifie « donne plus d’atomes à l’autre substance qu’elle ne prend d’atomes à l’autre substance ». Nous avons vu que l’ajout de la substance B à la substance A ne contaminait pas la substance A par radioactivité, même si seule la substance B donnait des atomes et que seule la substance A prenait des atomes. Laquelle des substances donne plus d’atomes et laquelle prend plus d’atomes n’est donc pas ce qui détermine s’il y a contamination radioactive. Nous pouvons exclure la proposition (A).

Supposons que la proposition (B) soit correcte. La substance contaminante doit absorber le rayonnement nucléaire. Rappelons que lorsque la substance A est ajoutée à la substance B, la substance B est contaminée par radioactivité. Lorsque cela se produit, la substance A n’absorbe pas le rayonnement nucléaire. La substance A émet un rayonnement nucléaire. Les substances radioactives sont appelées radioactives car elles émettent un rayonnement nucléaire. Nous pouvons voir alors que la proposition (B) n’est pas correcte, nous pouvons donc exclure la proposition (B).

La proposition (C) dit que la substance contaminante doit être plus radioactive que la substance contaminée. Lorsque la substance A est ajoutée à la substance B, la substance B est contaminée par la radioactivité, car la substance A est plus radioactive que la substance B. Lorsque la substance B est ajoutée à la substance A, la substance A n’est pas contaminée par la radioactivité, car la substance B est moins radioactive que la substance A. Lorsque la substance C est ajoutée à la substance D, cela voudrait dire que la substance D n’est pas contaminée par la substance C.

La meilleure façon de comprendre cela est de considérer la substance D après l’ajout de la substance C. Si nous prenons une quantité de substance D mélangée avec la substance C et que nous la comparons à une quantité égale de substance D qui n’a pas été mélangée avec la substance C, nous pouvons voir que la quantité mélangée est en fait moins radioactive. L’ajout de la substance C à la substance D a diminué la fraction de la substance D par mélange. Rappelons que nous avons dit que la contamination radioactive signifie que la radioactivité de l’objet contaminé doit augmenter. On voit alors que la substance contaminante doit être plus radioactive que la substance contaminée. C’est ce que dit la proposition (C). La proposition (C) est correcte.