Blog de physiquefacile

Leçon No 01:..................................................................... L'atome
Leçon No 02:..................................................................... La radioactivité
Leçon No 03:..................................................................... Décroissance radioactive
Leçon No 04:..................................................................... Energie nucléaire
Leçon No 05:..................................................................... La fission nucléaire
Leçon No 06:..................................................................... La fusion nucléaire
Leçon No 07:..................................................................... L'onde lumineuse
Leçon No 08:..................................................................... Couleurs, propagation et dispersion de la lumière
Leçon No 09:..................................................................... Phénomène de diffraction
Leçon No 10:..................................................................... Mouvements rectilignes
Leçon No 11:..................................................................... Mouvement circulaire uniforme
Leçon No 12:..................................................................... Interaction gravitationnelle
Leçon No 13:..................................................................... Interaction électrique
Leçon No 14:..................................................................... Interaction électromagnétique
Leçon No 15:..................................................................... Lois de Newton
Leçon No 16:.....................................................................Travail et énergie
Leçon No 17:..................................................................... Mouvements dans le champ de pesanteur uniforme

1: Composition de l'atome

Le noyau d'un atome est constituer de particule appelées nucléons, elles sont de deux sorte:

--> Les protons, ils porte une charge élémentaire "+" il est noté Z

--> Les neutrons, ils ne porte pas de charge électrique." il est noté A

Autour du noyaux gravite les électrons, de masse moindre, ils porte une charge élémentaire "-"

Le noyaux d'un atome correspondant a un élément chimique quelconque est noté:

......X Il s'agit du nom de l'élément, il est nommer avec une ou deux lettres.

......A Il s'agit du nombre de nucléons que contient le noyau.(protons+neutrons)

......Z Il s'agit du numéro atomique il correspond au nombre de protons contenue dans le noyau.

Pour trouver le nombres de neutrons un simple calcul suffit:


Exemple:


Il s'agit donc d'un noyau d' hélium, il possède 2 protons et 2 neutrons, soit 4 nucléons.

Remarque:

A un même élément chimique peuvent correspondre plusieurs noyaux différent nommé isotope.

> Deux noyaux isotopes possède le même nombre de protons, mais un nombre différent de neutrons.


1: Unité de masse atomique:

Afin de facilité les calculs, la masse d'un atome est exprimer en unité de masse atomique celle ci correspond au douzième de la masse d'un atome de carbone 12:

...........................
...........................

1: Définition:

La radioactivité est une propriété des noyaux de certain atomes dits "radioactifs" le noyau en question (noyau père) vas alors se transformé pour donner un noyau différent (noyau fils) plus des particules, ils en existe de trois sorte.

2: Emissions radioactives:

Un noyau dit radioactif est susceptible d'émettre trois type de particules différentes:

A--> Radioactivité α:

On l'appelle radioactivité Alpha, elle se produit spontanément lorsque le noyaux est trop massif (A>170) il émet alors un noyau d'hélium. ont l'écrit avec l 'équation bilans suivante:


Exemple:

Un noyau d' Uranium subit une désintégration α, il perd 4 nucléons dont 2 Protons, il se transforme en un noyau de Thorium, il émet en plus un noyau d' Hélium.


............................_
B--> Radioactivité β:

La radioactivité Béta -, elle se produit lorsqu'un noyau possède trop de neutrons par rapport a ses protons, alors, un de ses neutrons se transforme en un proton avec émission d'un électron.


Exemple:

Un noyau de Cobalt subit un désintégration radioactive β- il se transforme alors en Nickel, il émet en plus un électron.



...........................+
C--> Radioactivité β:


La radioactivité Béta +, elle se produit lorsqu'un noyau possède trop de prontons par rapport au nombre de ses neutrons, alors, un de ses protons se transforme en un neutron avec émission d'un position.


Exemple:

Un noyau de Néon subit une désintégration radioactive β+ il se transforme alors en un noyau de Fer, il émet en plus un position.



Remarque:

Lors d'une désintégration nucléaire, deux lois de conservation sont respectées:

> La somme des nombres de charges du noyau-fils et de la particule qui se sont formés est égale au nombre de charge du noyaux père.

> La somme des nombres de nucléons du noyau-fils et de la particule qui se sont formés est égale au nombre de nucléons du noyau-père.

...........................
...........................

.


> Avec le temps les noyaux d'un échantillon radioactif diminue exponentiellement (Fig. 1). Si No est le nombre initial d'atome (c'est a dire pour t = 0), il n'en restera, à l'instant t qu'un nombre N(t) telle que:

........................................................................................................- λ t
................................................................................N(t) = N0.e

..........................................................................................................................-1
λ (lamba) est quand a lui la constante radioactive, il s'exprime en S


> La demi vie d'un atome radioactif est, la durée T au terme de laquelle le nombre initial de noyaux auras diminuer de moiter, on la trouve a l'aide de la formule suivante:


> L'activité A ( t ) a l'instant t d'un échantillon radioactif est le nombre de désintégration par seconde de noyaux de l'échantillon, elle s'exprime en Becquerel, elle se calcule suivant l'expression suivante


> Le carbone contenue dans tout organismes vivants comporte principalement du carbone 12, ainsi qu' une faible quantité de l'isotope carbone 14 de période T = 5568 ans, c'est ce dernier qui décroit au moment de la mort d'un organisme. On peut ainsi dater la mort de matériaux organique en remontant jusqu'à 40 000 années environ.

on détermine ainsi l'age " t " de la mort d'un organisme:



...........................
...........................

1: Aspect énergétique des réactions nucléaires:


A--> Energie libérée lors d'une désintégration nucléaire:

L'équation bilan de la désintégration Alpha d'un noyau de Radium 226 s'écrit ainsi:


....226.......................222.................4
..........Ra........-->...... Rn.....+...He...+...γ...+...Q
.....88..................86.............2

Le noyau de Radium se transforme donc en un noyau de Radon, avec émission d'un noyau d' hélium, en plus de cela, il se dégage deux types d'énergie:

γ: Les photons Gamma, il s' agit de l'excès d'énergie emporter par le noyau fils.

Q : Il sagit de l'énergie cinétique emporter par les noyaux de Radon et les particules d' Hélium

B--> Perte de masse:

En comparant la masse initial et et la masse final des noyaux ont constate que:

Mi = M (Ra) = 225,977 u

Mf = N (Rn) + M (He) = 225,972 u

soit:


Ce resultat est général:

Dans toute réaction nucléaire spontanée, la masse des noyaux d'apres la réaction est inférieure a celle d'avant la réaction.

Cette différence est appeler "perte de masse" elle est noté Δm.

C--> Relation d' Einstein:

soit:


...............................................................................8
Ou "c" est la vitesse de la lumière ( c = 3.10 m/s )


2 : Stabilité des noyaux:

On constate que la masse d'un noyau est toujours inférieure à celle de ses nucléons séparés. Cette différence de masse est appelée "défaut de masse" du noyau, il s'écrit:

..........................................................................................................................................A
..........................................................................................................................................Z


Ou mp et mn et respectivement les masse du proton et du neutron.

2: énergie de liaison d'un noyau:

Par définition, c'est l'énergie qu'il faut fournir au noyau pour obtenir ses constituants séparés, elle est égale a celle correspondant au défaut de masse Δm du noyaux, on a donc:



Plus un noyau est massif, plus son énergie de liaison est importante, mais cela n'implique pas pour autant qu'il soit plus stable, la courbe d'Aston nous indique la stabilité des différents atomes, on constate que les noyaux les plus stable sont ceux situé dans la zone 50<A<75.

.......................
.......................