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Calculateur de demi-vie radioactive (quantité restante)

Entrez la demi-vie, le temps écoulé et une quantité initiale pour obtenir la fraction et la quantité restante, via la loi de décroissance radioactive N(t) = N₀·(1/2)^(t/T₁/₂). Idéal pour les étudiants en physique et pour visualiser les ordres de grandeur en radioactivité.

Décroissance exponentielle – outil pédagogique demi-vie · temps écoulé · fraction restante

Calculer la quantité restante avec la demi-vie radioactive : un outil pour la décroissance exponentielle

La notion de demi-vie radioactive est centrale en physique nucléaire, en radioactivité et dans de nombreux domaines appliqués (datation, médecine nucléaire, radioprotection…). Ce calculateur permet de passer rapidement de la demi-vie T₁/₂ et du temps écoulé t à la quantité restante N(t), en partant d’une quantité initiale N₀.

Le modèle utilisé est la décroissance exponentielle : N(t) = N₀·(1/2)^(t/T₁/₂). À chaque demi-vie écoulée, la quantité est divisée par 2. Après 2 demi-vies, il reste 25 % de N₀, après 3 demi-vies 12,5 %, etc. L’outil calcule le nombre de demi-vies écoulées, la fraction et le pourcentage restants, ainsi que la quantité N(t) dans la même unité que N₀.

Il est possible de choisir les unités de temps (secondes, minutes, heures, jours, années), ce qui le rend adapté aussi bien à des isotopes très courts (demi-vie en secondes) qu’à des radionucléides de très longue durée (demi-vie en milliers d’années, comme le carbone 14). Quelques presets (carbone 14, iode 131, cobalt 60) permettent d’obtenir des exemples concrets en un clic.

Ce calculateur est un outil pédagogique basé sur un modèle simple de décroissance exponentielle d’un radionucléide isolé. Pour la sureté nucléaire, la dosimétrie ou des applications professionnelles, il faut utiliser des modèles détaillés et des logiciels validés, en tenant compte des filiations, des géométries et des normes en vigueur.

Questions fréquentes (FAQ)

Comment est calculée la quantité restante N(t) ?

On commence par convertir la demi-vie T₁/₂ et le temps t dans la même unité, puis on calcule le nombre de demi-vies écoulées{" "} n = t / T₁/₂. La quantité restante est ensuite N(t) = N₀·(1/2)ⁿ, ce qui correspond au modèle standard de décroissance radioactive exponentielle.

Puis-je utiliser des unités différentes pour N₀ (g, Bq, noyaux…) ?

Oui. Le calcul ne dépend que du facteur de décroissance. Tant que vous utilisez la même unité pour la quantité initiale N₀ et pour interpréter N(t), tout reste cohérent. Le résultat est donné dans la même unité que celle que vous indiquez à côté de N₀.

Que se passe-t-il si je choisis une demi-vie très courte ou très longue ?

L’outil gère aussi bien les demi-vies très courtes (en secondes) que les demi-vies très longues (en années ou milliers d’années). Le résultat peut rapidement approcher 0 % ou rester très proche de 100 % selon le rapport t / T₁/₂. Dans tous les cas, cela reste une approximation théorique idéale.

L’outil prend-il en compte les produits de filiation ?

Non. Ce calculateur ne considère qu’un radionucléide unique et ne modélise pas les chaînes de désintégration. Pour des études de filiation (séries de l’uranium, radon, etc.), il faut utiliser des modèles plus complets et des outils dédiés.