c. Les familles radioactives

Les corps radioactifs existants dans la nature peuvent �tre class�s en trois grandes familles.

    Chacune des familles est caract�ris�e par son � parent � (�l�ment dont sont issus tous les membres de la famille) et dont la p�riode est tr�s grande. La suite d��l�ments aboutit, dans chaque famille, apr�s un certain nombre de d�sint�grations, � un produit stable, c'est-�-dire non radioactif.

On suppose que les �l�ments, stables ou non, ont �t� produits lors de la formation de la terre par agr�gation de nucl�ons, les �l�ments radioactifs � vie trop courte (ex. : le neptunium) ayant disparu.

    On peut donc penser qu�il n�y a aucune diff�rence de nature entre les radioactivit�s naturelle et artificielle et que les radio�l�ments ont sans doute exist� � l�origine, mais ont disparu � cause de leurs vie moyenne trop br�ve. Seules ont subsist� les familles radioactives dont les parents sont assez stables (vie moyenne de l�ordre de grandeur de l��ge de la Terre). On a aussi pu cr�er en laboratoire la plupart des noyaux radioactifs naturels, ce qui confirme la similitude des deux radioactivit�s.

    Le tableau ci-dessous r�sume les caract�ristiques des trois grandes familles radioactives naturelles

En plus des radio�l�ments naturels faisant partie de ces trois familles, il existe cinq autre �l�ments radioactifs naturels de tr�s longue p�riode :

Le potassium 40  : 4,5.10⁸ ans ;

Le rubidium 87  :  7,10¹⁰ ans ;

Le samarium 152  : 2,5.10¹¹ ans ;

    Le lut�tium 176  :  2,4.10¹⁰ ans ;

Le rh�nium 187  : 4,10¹² ans.

Ex : Famille radioactive de l�uranium 238  

De tous les nucl�ides pr�sents, seul l�isotope 206 du plomb est stable. Les nucl�ides � courte p�riode ne se trouveraient pas dans la nature s�ils n��taient pas continuellement produits � partir d�un parent, l�uranium 238, dont la p�riode est extr�mement longue . 

�   Nombre de masse et num�ro atomique

La soixantaine de corps radioactifs naturels ont un nombre de masse A compris entre 206 (plomb) et 238 (uranium).

Ce nombre de masse A est de la forme :

4              pour la famille du thorium ;

4+2    pour la famille de l�uranium- radium ;

4+3    pour la famille de l�uranium- actinium.

Ce qui signifie que A est, dans la 1^�re famille, un multiple de 4 ; que dans la 2^�me famille, il est multiple de 4 augment� de deux unit�s ; et que dans la 3^�me famille, il est multiple de 4 augment� de 3 unit�s.

(Nota .     A serait, pour la famille du neptunium, de la forme 4+1.)

Les num�ros atomiques Z des �l�ments radioactifs naturels sont compris entre 81 (thallium) et 92 (uranium).

    Les trois premiers : 81 (thallium), 82 (plomb) et 83 (bismuth) peuvent �tre radioactifs ou stables.

    Entre 84 (polonium) et 92 (uranium), ils sont tous radioactifs.

    Enfin, dans chaque famille, existe un gaz radioactif appel� �manation.

L��manation, isotope du dernier des gaz rares, a des cons�quences importantes. Ainsi, l��manation du radium ou radon de p�riode 3,82 jours, par ses migrations � l��tat gazeux ou en solution aqueuse, est la principale cause de diffusion de la radioactivit� dans la nature.