Réaction nucléaire spontanée et provoquée

Chapitre 8 : radioactivit� et r�actions nucl�aires

I) la r�action nucl�aire

1) pourquoi un noyau peut-il �tre radioactif ?

A l�int�rieur du noyau il existe, entre les nucl�ons, des forces d�interactions r�pulsives et attractives. Si les forces r�pulsives sont sup�rieures aux forces attractives le noyau peut se casser : il est instable. Lorsqu'un noyau est instable il se d�sint�gre en �mettant d'autres particules plus petites et un rayon

Un rayon 

est une onde �lectromagn�tique comme la lumi�re mais d'�nergie beaucoup plus importante.

La radioactivit� a �t� d�couverte par Pierre et Marie Curie. Ils ont re�u le prix Nobel de physique en 1903.

2) diff�rents types de radioactivit� naturelle

On distingue 3 types de particules pouvant �tre �mise :

- un noyau d'h�lium� 24He, appel� particule 

-un �lectron, appel� particule (b�ta moins). L'�lectron poss�de un nombre de masse nulle et une charge �gale � -1 ( -1,6 x 10-19 C ).Sa formule est :

Ce type de radioactivit� est appel�e radioactivit� b�ta moins

- un positon ou particule

.

Sa formule est :

3) activit� d�un �chantillon

animation : l�activit� en becquerel

L�activit� A d�un �chantillon correspond au nombre de d�sint�gration radioactive par seconde. Son unit� est le becquerel (Bq).

un becquerel correspond � une d�sint�gration par seconde.

exemple d�activit� :

l�eau du robinet : A = 1 Bq

lait : A = 80 Bq

corps humain : A = 120 Bq

poisson A = 200 Bq

granite A = 400 Bq

4) r�actions nucl�aires provoqu�es

On distingue 2 types de r�actions nucl�aires provoqu�es :

- La fission :  elle correspond � la cassure d'un noyau lourd instable en noyaux plus l�gers et plus stable.  La fission s'accompagne d'un d�gagement d'�nergie communiqu�e aux noyaux sous forme d'�nergie cin�tique, ou sous forme de rayonnement 

-La fusion :c�est une r�action au cours de laquelle 2 noyaux l�gers instable s'unissent pour former un noyau plus lourd et plus stable.� La fusion d�gage de l'�nergie sous forme de rayonnement

II) �criture d�une r�action nucl�aire�

1) lois de conservation (lois de Soddy)

Une r�action nucl�aire spontan�e ou provoqu�e est symbolis�e par une �quation qui ob�it � 2 lois

- La somme des charges �lectriques des r�actifs est �gale � la somme des charges �lectriques des produits : le nombre de charge se conserve.

- La somme des nucl�ons des r�actifs est �gale � la somme des nucl�ons des produits. Le nombre de nucl�on se conserve.

2) exemple

animation : d�sint�gration dans la famille de l�uranium

R�action nucl�aire spontan�e	Particule �mise	Exemple de r�action	Conservation du nombre de masse	Conservation du nombre de charge �lectrique
Radioactivit� alpha	Noyau d� H�lium		238 = 4 + 234	92 = 2 + 90
Radioactivit� b�ta moins	Electron		14 = 0 + 14	6 = -1 + 7
Radioactivit� b�ta plus	Positon		123 = 0 + 123	53 = 1 + 52

R�action nucl�aire provoqu�e	Exemple de r�action	Conservation du nombre de charge �lectrique	Conservation du nombre de masse
fission		238 + 1 = 94 + 139 + 3x1	92 + 0 = 38 + 54 +3x0
fusion		2 + 3 = 4 + 1	1 + 1 = 2 + 0

III) �nergie lib�r�e au cours d�une r�action chimique

1) d�finition (Vid�o)

Au cours d'une r�action nucl�aire il ya perte de masse :� la masse des r�actifs est sup�rieure � la masse des produits form�s. Cette perte de masse est convertie en �nergie lib�r�e. L�expression de l��nergie lib�r�e est :

E(lib�r�e) = (mr�actifs - mproduits).c2 > 0

2) exemple

Le noyau de radium� instable� se d�sint�gre spontan�ment en radon et en h�lium. L��criture de la r�action est :

L��nergie E� lib�r�e par cette r�action est :

E = [mRa �(mRn + mHe )� ] .c�

E = [-(221,970 + 4,001) + 225,977 ] � 1,66054�10�27 � (3,00�108 )�

E = 8,97�10�13 J

Qu'est

Quels sont les deux types de réactions nucléaires ?

Quels sont les trois types de transformation nucléaire ?

Pourquoi Dit