Prsentation PowerPoint

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LA RADIOACTIVITE
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Expérimentalement, on a constaté que la masse du
noyau atomique est inférieure à la somme des
masses des nucléons qui le constituent. Dans le
cas d'un noyau , en notant mp la masse du proton
et mn la masse du neutron, on peut écrire m
(noyau) lt Z . mp (A - Z) . mn. On pose 
   Dm Z . mp (A - Z) . mn - m(noyau)Dm
défaut de masse du noyauOn remarquera que Dm gt
0.Quand on fait la différence entre 2 ème partie
moins 1ère partieExemple Dans le cas du noyau
d'hélium Dm 2.mp 2.mn - m(noyau He(4,2)).
Défaut de masse du noyau
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Définition On appelle énergie de liaison d'un
noyau (notée El) l'énergie que doit fournir le
milieu extérieur pour séparer ce noyau au repos
en ses nucléons libres.Lorsqu'on brise le
noyau, sa masse augmente de Dm et son énergie de
Dm.c2. On en déduit que l'énergie de liaison d'un
noyau a pour expression  El
Dm.c2   avec     El énergie de liaison du
noyau (en Mev)Dm défaut de masse du noyau (en
kg)c célérité de la lumière dans le vide (en
m.s-1) Remarque Inversement, lorsque le noyau
se forme à partir de ses nucléons libres, le
milieu extérieur reçoit l'énergie E Dm.c2 (la
masse du système diminue et Dm lt 0).
ÉNERGIE DE LIAISON DU NOYAU
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Expérience de Rutherford En 1919, Rutherford
réalisa l'expérience suivante Une enceinte
contenant des noyaux d'azote est bombardée à
l'aide de particules alpha. Après éloignement de
la source radioactive alpha, l'enceinte contient
des noyaux d'oxygène . La transformation ainsi
réalisée des noyaux d'azote en noyaux d'oxygène
est appelée transmutation.L'équation de cette
transmutation s'écrit Définition Une
réaction nucléaire est dite provoquée lorsqu'un
noyau cible est frappé par un noyau projectile et
donne naissance à de nouveaux noyaux.
RÉACTIONS NUCLÉAIRES PROVOQUÉES
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O
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TRANSMUTATION ET PÉRIODE   La radioactivité
est une transmutation spontanée d'un atome en un
autre atome avec émission de rayonnement. Ces
transmutations, vieux rêves des alchimistes du
Moyen-Age, ont lieu plus ou moins rapidement,
selon un temps caractéristique que l'on appelle
période radioactive du radioélément. Imaginons
une population très nombreuse d'atomes
radioactifs, tous identiques la période de cette
population est égale, par définition, à la durée
au bout de laquelle la moitié des atomes qui la
constituent au départ se sont transmutés en
d'autres éléments après une deuxième période, la
population restante est à nouveau divisée par
deux et vaut donc le quart du nombre initial, et
ainsi de suite. Cette période peut s'étendre,
selon les radioéléments, de quelques fractions de
secondes à plusieurs milliards d'années. Le
tellure 128 a une période de cent mille milliards
de milliards de fois l'âge de l'Univers....
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(No Transcript)
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LES 3 RAYONNEMENTS   Il existe trois variétés
de radioactivité caractérisées par l'émission de
différents rayons émis par le noyau de l'atome
les rayons ? (alpha) sont arrêtés par 6 cm
d'air. Ils sont constitués de particules alpha
composées de deux protons et de deux neutrons (en
fait un noyau d'Hélium). La particule est donc
chargée positivement. Ces particules alpha ne
sont donc que des fragments de noyaux lourds
instables qui se réorganisent pour devenir des
noyaux plus légers et plus stables (non
radioactifs donc). les rayons ? (bêta) sont
arrêtés par un écran d'aluminium. Ils sont
notamment constitués d'électrons et sont alors
chargés négativement. Le rayonnement bêta est
identique au rayonnement cathodique de votre
poste TV   En réalité, il existe deux sortes de
rayons bêta - les ? - qui sont des électrons
de charge négative (radioactivité la plus
fréquente) - les ? qui seront découverts plus
tard, et qui sont des anti-électrons de charge
positive positons (ou positrons).
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(No Transcript)
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LES RAYONS ? (GAMMA)

• Sont très pénétrants et peuvent traverser un
  coffre-fort. Ils sont constitués de photons
  (particules de lumière) de haute énergie. Ils ne
  sont que pure énergie sans aucune masse. Ces
  photons ? émis par le noyau sont dus au
  réarrangement interne des nucléons du noyau. Ces
  nucléons sont organisés en couches concentriques
  (type oignon), un peu comme les électrons le sont
  autour du noyau. Dès qu'un nucléon glisse d'une
  couche nucléaire externe vers une couche plus
  interne (et donc moins énergétique), ce dernier
  cède de l'énergie sous forme de photon ?.
• Ces trois variétés de radioactivité ne sont pas
  émises simultanément. Chaque réaction nucléaire
  d'un atome n'émet qu'un seul type de rayonnement
  à la fois !
• Par exemple, l'Uranium238 radioactif émet un
  rayon alpha et perd donc 4 nucléons (2 protons
  2 neutrons) U 238 se transforme donc en
  Thorium234

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ALPHA Noyau dhélium (2 protons, 2
neutrons). Pénétration très faible dans lair.
Une simple feuille de Papier est insuffisante
pour larrêter.
BÊTA Electrons  Pénétration faible  Parcourt
quelques mètres dans lair  Une feuille
daluminium de quelques millimètres peut
larrêter.
GAMMA Rayonnement de même nature que la lumière
ou les ondes radio. Pénétration très grande
plusieurs centaines de mètres dans l air. Une
forte épaisseur de béton ou de plomb l arrête.