A-/ Les réactions nucléaires spontanées ou Radioactivité
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- Marie-Anne Cartier
- il y a 7 ans
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1 I-/ -/ Les réactions nucléaires spontanées ou Radioactivité I- La radioactivité La radioactivité est la transformation spontanée d'un noyau atomique instable en noyau d'une autre espèce chimique avec émission de rayonnement. II- Les différents types de rayonnements radioactifs 1- Mise en évidence expérimentale ( 1896 ): II-/ 2- Propriétés des rayonnements radioactifs: III- Mécanismes nucléaires 1- Lois de conservation u cours d'une transformation nucléaire, il y'a conservation : * du nombre de charge. * du nombre de masse. * de l'énergie totale. * de la quantité de mouvement ( hors programme). En Ligne Pour s inscrire : Page 1 sur 7
2 2- La radioactivité C est l émission de particules α : Z X Y He ' 4 Z' 2 4 He 2 = + 4 donc = - 4 Z = Z + 2 donc Z = Z - 2 Exemples U Th He Z = + 4 donc = donc = = Z + 2 donc Z = 92 2 donc Z = 9. Ra Rn He Z = + 4 donc = donc = 222. Z = donc Z = La radioactivité β - : C est l émission de particules β - : e 1 Z X Y e ' Z' 1 = Z = Z - 1 donc Z = Z + 1 Exemples C N e 14 6 Z 1 = 14 6 = Z - 1 donc Z = donc Z = 7 En Ligne Pour s inscrire : Page 2 sur 7
3 Bi Po e Z 1 = = Z - 1 donc Z = donc Z = 84 Quelle est l origine de l électron? On considère la composition des deux noyaux: Un neutron s est transformé en un proton et un électron selon : n p e La radioactivité β + : C est l émission de particules β + : e 1 c est un positon Z X Y e ' Z' 1 = Z = Z + 1 donc Z = Z - 1 Exemples P Si e 3 15 Z 1 = 3 15 = Z + 1 donc Z = 15-1 donc Z = 14 Quelle est l origine du positon? On considère la composition des deux noyaux: En Ligne Pour s inscrire : Page 3 sur 7
4 Un proton s est transformé en un neutron et un positon selon : p n e La radioactivité γ C est un photon Cette radioactivité accompagne la radioactivité α ou β si le noyau fils est excité, il libère alors l excès d énergie. IV-/ IV- Évolution temporelle de la radioactivité 1- Loi de décroissance radioactive On considère un échantillon de substance radioactive qui contient : * N noyaux à l'instant t=. * N noyaux à l'instant t. N < N. dn est le nombre de noyaux désintégrés pendant l'intervalle de temps dt. dn = - Ndt 2- Période radioactive On appelle période radioactive ou demi-vie d'une substance radioactive, la durée au bout de laquelle la moitié du nombre de noyaux initialement présent se désintègrent. à t=t on a En Ligne Pour s inscrire : Page 4 sur 7
5 3- ctivité d'une substance radioactive a-/ Définition On appelle activité d'une substance radioactive, notée, le nombre de désintégrations qu'elle subit pendant une seconde. L unité de l activité est le Becquerel :Bq 1Bq = 1 désintégration/s IV-/ b-/ Datation par le carbone 14 Principe La méthode repose sur la présence de radiocarbone dans tout organisme vivant, une présence qui décroît ensuite de façon exponentielle à partir de la mort de l'organisme. Il suffit alors de mesurer le rapport entre l'activité actuelle du carbone 14 et son activité initiale pour retrouver l'âge de l'organisme. B-/ Les réactions nucléaires provoquées I- La réaction de fission 1- Définition : I-/ La fission est une réaction nucléaire au cours de laquelle un noyau lourd se divise en deux noyaux de masses comparables. En Ligne Pour s inscrire : Page 5 sur 7
6 2- Exemples : n U Cs Rb 3 n Z = *1 donc = donc = = 55 + Z + donc Z = donc Z = 37. n U Sr Xe 2 n Z I-/ = *1 donc = donc = = 38 + Z + donc Z = donc Z = 54. n U Y I k n Z = k*1 donc k = donc k = = 39 + Z + donc Z = donc Z = Energie libérée par la fission : Soit la réaction de fission : donc E mn m( U ) ( m( Sr ) m( Xe) 2 m ) C n ttention : 1u.C 2 = 931,5 Mev. En Ligne Pour s inscrire : Page 6 sur 7
7 II- La réaction de fusion 1- Définition : La fusion est une réaction nucléaire au cours de laquelle des noyaux légers s'unissent pour former un noyau plus lourd. 2- Exemples : II-/ = 4 + donc = 5 4 donc = = Z + 2 donc Z =. Donc X Z n : c est un neutron Energie libérée par la fusion : L énergie libérée par la fusion est beaucoup plus importante que celle libérée par la fission. Soit la réaction de fission : E m( H ) m( H ) m( H) C ttention : 1u.C 2 = 931,5 Mev. En Ligne Pour s inscrire : Page 7 sur 7
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