- Radioactivité ″″
Isotopie : Deux noyaux isotopes ont le même nombre de protons mais des nombres de neutrons différents :
et avec Z : nombre de protons et A ≠ A’ : nombres de nucléons
Défaut de masse : Le défaut de masse d’un noyau est la différence entre la masse des nucléons isolés et au repos, et la masse du noyau au repos.
Défaut de masse d’un noyau = [Zmprotons + (A-Z)mneutrons] – mnoyau
Le défaut de masse est positif
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Radioactivité : Un noyau radioactif est un noyau instable. La radioactivité est la manifestation spontanée d’une réaction nucléaire au cours de laquelle un noyau radioactif se désintègre. La radioactivité est dite naturelle lorsque les noyaux instables existent dans la nature, elle est dite artificielle lorsqu’ils sont créés en laboratoire.
Activité et décroissance radioactive : L’activité A d’un échantillon radioactif est le nombre moyen de désintégration qu’il produit par seconde. A s’exprime en becquerel (Bq). L’activité diminue au cours du temps.
Source | Activité (Bq) par kg |
Pomme de Terre | 150 |
Terre | 500 à 5000 |
Homme | 100 |
Uranium (centrale nucléaire) | 108 |
Isotopes utilisés en médecine nucléaire | 106 à 109 |
- Réactions nucléaires
Lois de conservations : Lors d’une réaction nucléaire, il y a conservation de la charge électrique et du nombre de nucléons.
Bilan d’énergie :
Les réactions nucléaires spontanées, les réactions de fission et de fusion nucléaires s’accompagnent d’une perte de masse et d’une libération d’énergie donnée par la relation suivante :
Εlibérée = |Δm| x C2
avec Δm = [masse finale – masse initiale] < 0 en kilogramme (kg)
C = 3,00.108 m.s-1, vitesse de propagation de la lumière dans le vide
Εlibérée, énergie libérée en joule (J)
Les unités utilisées :
l’électronvolt 1 eV = 1,602.10-19 J ; l’unité de masse atomique 1 u = 1,66054.10-27 kg
Réactions nucléaires provoquées
La fission est une réaction nucléaire au cours de laquelle un noyau lourd, dit fissile, est scindé en deux noyaux plus légers sous l’impact d’un neutron.
La fusion est une réaction nucléaire au cours de laquelle deux noyaux légers s’unissent pour donner un noyau plus lourd.
Réactions nucléaires spontanées
Radioactivité : émission d’un noyau d’hélium
à +
Radioactivité β– : émission d’un électron
à + 0-1e
Radioactivité β+ : émission d’un positon
AZX à AZ-1Y +
Rq : à la suite d’une désintégration radioactive, les noyaux peuvent perdre leur surplus d’énergie sous forma d’un rayonnement électromagnétique gamma g
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