Oui, les réactions nucléaires se produisent constamment dans notre corps, mais il y en a très peu par rapport aux réactions chimiques, et elles n'affectent pas beaucoup notre corps. Tous les objets physiques sont constitués de molécules. Une molécule est un ensemble d'atomes liés entre eux par des liaisons chimiques (électromagnétiques).
À l'intérieur de chaque atome se trouve un noyau, qui est une collection de protons et de neutrons liés entre eux par des liaisons nucléaires. Les réactions chimiques sont la création, la rupture et le réarrangement des liaisons entre les atomes des molécules. Les réactions chimiques ne modifient la structure nucléaire d'aucun atome.
En revanche, les réactions nucléaires impliquent la transformation de noyaux atomiques. La plupart des processus qui nous entourent dans la vie quotidienne sont des réactions chimiques et non des réactions nucléaires. Tous les processus physiques qui ont lieu pour soutenir la vie du corps humain (capturer l'oxygène, brûler du sucre, construire de l'ADN, etc.) sont des processus chimiques et non nucléaires.
Des réactions nucléaires se produisent dans le corps humain, mais le corps ne les utilise pas. Les réactions nucléaires à l'intérieur du corps peuvent entraîner des dommages chimiques que le corps peut remarquer et essayer de réparer.
Il existe trois principaux types de réactions nucléaires:
Fusion nucléaire: Il s'agit de la fusion de deux petits noyaux atomiques en un seul noyau.
Fission nucléaire: il s'agit de la division d'un gros noyau atomique en fragments plus petits.
Désintégration radioactive: Il s'agit d'un changement d'un noyau moins stable à un noyau plus stable.
Notez que la fission nucléaire et la désintégration radioactive se chevauchent légèrement. Certains types de désintégration radioactive impliquent le «rejet» de débris nucléaires et peuvent donc être considérés comme un type de fission. Aux fins de cet article, le terme «fission» fait référence à des événements de fragmentation nucléaire à grande échelle qui ne peuvent manifestement pas être classés comme désintégration radioactive.
La fusion nucléaire nécessite une énergie élevée pour démarrer. Pour cette raison, la fusion nucléaire ne se produit que dans les étoiles, dans les supernovae, dans les bombes thermonucléaires, dans les réacteurs expérimentaux de fusion nucléaire, sous l'impact des rayons cosmiques et dans les accélérateurs de particules. De même, la fission nucléaire nécessite une énergie élevée ou une grande masse d'éléments radioactifs lourds.
Pour cette raison, une fission nucléaire significative ne se produit que dans les supernovae, dans les bombes à fission nucléaire, dans les réacteurs à fission nucléaire, dans les impacts de rayons cosmiques, dans les accélérateurs de particules et dans certains gisements de minerai naturels. En revanche, la désintégration radioactive se produit automatiquement avec des noyaux instables et est donc beaucoup plus courante.
Chaque atome a soit un noyau stable, soit un noyau instable, selon sa taille et le rapport des protons aux neutrons. Les noyaux contenant trop de neutrons, trop peu de neutrons ou simplement trop gros sont instables.
En fin de compte, ils deviennent stables à la suite de la désintégration radioactive. Partout où il y a des atomes avec des noyaux instables (atomes radioactifs), des réactions nucléaires se produisent naturellement. Fait intéressant, de petites quantités d'atomes radioactifs sont partout: dans votre chaise, dans le sol, dans la nourriture que vous mangez et dans votre corps.
La désintégration radioactive produit un rayonnement de haute énergie qui peut endommager votre corps. Heureusement, les corps humains disposent de mécanismes pour réparer les dommages causés par la radioactivité et les rayonnements à haute énergie avant qu'ils ne deviennent graves.
Pour une personne ordinaire menant une vie normale, la quantité de radioactivité dans son corps est si faible qu'il n'est pas difficile pour le corps de réparer tous les dommages. Un problème peut survenir lorsque le niveau de radioactivité (le nombre de réactions nucléaires dans et autour du corps) devient trop élevé pour que le corps puisse suivre les réparations.
Dans de tels cas, la victime souffre de brûlures, de maladie, de cancer et même de mort. L'exposition à des niveaux dangereusement élevés de radioactivité est rare et peut généralement être évitée grâce à la réglementation gouvernementale, à la formation et à l'éducation. Les causes courantes d'exposition humaine à une radioactivité élevée comprennent:
Radon naturel dans le sol. Toutes les formes (isotopes) de l'élément radon sont radioactives. Les tests de radon dans les maisons sont devenus la norme pour prévenir la surexposition.
Employés travaillant dans des réacteurs nucléaires ou des installations d'armes nucléaires. Des réglementations strictes et des détecteurs de rayonnement personnels aident à prévenir la surexposition. Les gens sont trop proches des armes nucléaires lorsqu'ils sont testés.
Les personnes vivant à proximité d'une centrale nucléaire lorsqu'elle subit une catastrophe nucléaire.
Traitement médical utilisant une méthode contrôlée de radioactivité pour lutter contre la maladie.
Notez que si vous avez un examen médical nécessitant une boisson ou une injection d'un traceur radioactif, votre corps aura en effet plus de réactions nucléaires que la normale, mais le niveau est encore suffisamment bas pour ne pas être dangereux, et n'a donc pas été inclus dans ce liste.
De faibles niveaux d'atomes radioactifs s'accumulent constamment chez chaque personne. Les moyens d'obtenir des atomes radioactifs dans notre corps comprennent: manger des aliments qui contiennent naturellement de petites quantités d'isotopes radioactifs, inhaler de l'air qui contient naturellement de petites quantités d'isotopes radioactifs et le bombardement de rayons cosmiques qui créent des atomes radioactifs dans notre corps.
Les isotopes radioactifs naturels les plus courants dans le corps humain sont le carbone 14 et le potassium 40. Chimiquement, ces isotopes se comportent exactement comme le carbone et le potassium stables. Pour cette raison, le corps utilise le carbone 14 et le potassium 40 de la même manière que le carbone et le potassium ordinaires; les incorporant dans différentes parties des cellules, sans savoir qu'elles sont radioactives.
Au fil du temps, les atomes de carbone 14 se désintègrent en atomes d'azote stables et les atomes de potassium 40 se désintègrent en atomes de calcium stables. Les produits chimiques dans le corps qui reposaient sur la présence d'un atome de carbone 14 ou de potassium 40 à un endroit spécifique auront soudainement un atome d'azote ou de calcium. Ce changement endommage le produit chimique. Habituellement, ces changements sont si rares que le corps peut réparer les dommages ou filtrer les produits chimiques endommagés.
Alors que le potassium-39 et le potassium-41 ont des noyaux stables, le potassium-40 est radioactif. Cela signifie que lorsque nous consommons une banane, nous obtenons des quantités mesurables de potassium-40 radioactif.
Combien de?
La teneur naturelle en potassium 40 n'est que de 0,012%, soit environ 1 atome sur 10 000. Une banane typique contient environ 300 mg de potassium. Par conséquent, pour chaque banane que nous mangeons, nous absorbons environ 0,036 mg de potassium 40 radioactif.
L'apparition naturelle de la désintégration du carbone 14 dans le corps est le principe de base de la datation au carbone. Tant qu'une personne est vivante et mange encore, chaque carbone-14 qui se désintègre en un atome d'azote est, en moyenne, remplacé par un nouvel atome de carbone-14.
Mais dès qu'une personne meurt, elle cesse de remplacer les atomes de carbone 14 en décomposition. Lentement, les atomes de carbone 14 se désintègrent en azote sans remplacement, de sorte qu'il reste de moins en moins de carbone 14 dans le cadavre. Le taux de décomposition du carbone-14 est constant et bien connu, donc en mesurant la quantité relative de carbone-14 dans les os, les archéologues peuvent calculer la date du décès d'une personne.
Tous les organismes vivants consomment du carbone, de sorte que la datation au carbone peut être utilisée pour déterminer l'âge de tout organisme vivant et de tout objet créé à partir d'un organisme vivant. Les os, le bois, le cuir et même le papier peuvent être datés avec précision tels qu'ils existaient au cours des 60 000 dernières années. Tout cela est dû au fait que les réactions nucléaires à l'intérieur des organismes vivants se produisent naturellement.
2021-05-19 05:22:19
Auteur: Vitalii Babkin