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resumé radioactivité .pdf


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Resumé DU COURS

I/ Le noyau atomique:
1°) Equivalence masse-énergie:
Soit la transformation X + Y
mi
mf

Z+T

1er cas : (mX + mY)  (mZ + mT) .
2èmecas : (mX + mY)  (mZ + mT).

m  masse Transformée en énergie libérée.
m  énergie consommée Transformée en masse

|W| = |m|.c2 = |mi – mf|.c2 = |mf – mi|.c2

2°) Energie de liaison:
C’est l’énergie qu’il faut fournir à un noyau pour séparer ses différents nucléons. Elle est donnée
par :
E = [ Z.m + ( A – Z ).m – m ].c2
l

p

n

X

3°) Energie de liaison par nucléon:

E=

El
A

=

[Z.m

p

]

+ ( A - Z).m n - m X .c 2
A

De deux noyaux, celui qui a l’énergie de liaison par nucléon la plus grande est le plus stable.
II/ Réactions nucléaires spontanées:
1°) Lois de conservation : Lors de toute désintégration nucléaire, il y’a ;
 Conservation du nombre total de charges Z.
 Conservation du nombre total de masses A.
 Conservation de l’énergie.
 Conservation de la quantité de mouvement.
2°) Equations des réactions nucléaires spontanées :
a) La radioactivité  :
A
A-4
4
ZX

b) La radioactivité  - :
Mécanisme : 01 n

Mécanisme : 11 H

A
ZX
1
1H

c) La radioactivité + :

Z- 2 Y

A
Z +1 Y

+

0
-1 e

A
Z-1Y

+

0
1

+ -10 e

A
ZX

1
0n

+ 2 He

e

+ 01 e

d) La désexcitation  :
La désexcitation  accompagne souvent les radioactivités  et  .
Le noyau fils Y peut être formé dans un état excité (instable) et se relaxer en émettant un photon  .
Le retour à l’état fondamental du noyau excité Y* se traduit par l’équation bilan :
A
0
A *
+
ZY
ZY

état excité
(instable)

état fondamental
(stable)

3°) Loi de décroissance d’une substance radioactive :
a) Loi de décroissance radioactive :

N = No.e–t

N0 : nombre de noyaux présents à l’instant t = 0.
N : nombre de noyaux présents à un instant t  0 (non désintégrés).
 : Constante radioactive (exprimée en (unité de temps)-1).
b) Période radioactive ou demi-vie :
C’est la durée T nécessaire pour que le nombre de noyaux initialement présents dans l’échantillon
radioactif diminue de moitié:
Donc pour t = T ; N =

N0
2



N0
2

=No.e–T 

1
2

= e–T  -Log2 = -.T soit

T=

Log 2
λ

c) Activité d’une source radioactive :
C’est le nombre de désintégrations produites par une sources radioactive pendant une seconde, elle
est notée A et est exprimée en Becquerel (Bq) .
A0 = .N0 : activité à l’instant t = 0 .
A = Ao.e–t
A = .N : activité à un instant t  0 .
III/ Réactions nucléaires provoquées:
1°) La fission : C’est une réaction au cours de laquelle un noyau lourd est bombardé par un
neutron 01 n pour donner deux noyaux mi-lourds

A1
Z1

X1

et

A2
Z2

X 2 avec

libération de k neutrons selon

l’équation suivante :
A
ZX

A1

+ 01 n

Z1

X1 +

A2
Z2

X 2 +k

1
0n

2°) La fusion : C’est une réaction nucléaire
au cours de laquelle des noyaux très légers


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