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Rappels - Rayonnements ecole

Le noyau atomique



Prérequis


L'atome, le noyau


atome = 1 noyau et Z électrons

noyau = A nucléons = Z protons + N neutrons

(nucléon = proton ou neutron)


atome

Z est appelé nombre atomique
A est appelé nombre de masse
N est simplement appelé nombre de neutrons


Masse de l'atome

masse de l'atome = masse du noyau + Z . masse de l'électron

Unité :
l'unité de masse atomique
(u) avec 1 u = 1/12 de m(12C)


Masse du noyau, énergie de liaison

énergie de masse : E = m . c2

1 u = 931,478 Mev


énergie de masse d'un noyau

= masse du noyau . c2

= Z . mp + N . mn - A . Eli

Eli est l'énergie de liaison par nucléon


energie de liaison par nucleon
source: Wikimedia Commons

Fission, fusion

Il peut y avoir une réaction de fission si en fractionnant le noyau, l'énergie de masse devient plus faible, ce qui est le cas lorsque l'énergie de liaison par nucléon devient plus grande.

fission

Il peut y avoir une réaction de fusion si en fusionnant deux noyaux, l'énergie de masse devient plus faible, ce qui est le cas lorsque l'énergie de liaison par nucléon devient plus grande.
Pour y parvenir, il faut fournir une énergie appelée énergie d'activation pour vaincre les forces électriques de répulsion des deux noyaux positifs.

fusion


Stabilité des noyaux

La stabilité des noyaux résulte d'un équilibre entre la force d'interaction forte (attraction), de courte portée, et la force électrique de répulsion entre les protons.

isotopes stables :

  • N = Z pour les Z < 20,
  • et un N peu plus grand que Z pour Z > 20

Voir ici la répartition sur un graphe N(Z) . Dans ce graphe, l'ensemble des isotopes stables sont répartis selon une ligne appelée ligne de stabilité.

Lorsqu'un isotope a plus ou moins de neutrons que l'isotope stable, il se désintègre selon différents processus (voir ici).


Dernière modification le 19/01/2021