Première S 2015-2016
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La radioactivité et les réactions nucléaires

Radioactivité

La radioactivité est le phénomène associé à la désintégration spontanée des noyaux instables.

Désintégration radioactive

La désintégration radioactive est une réaction nucléaire spontanée au cours de laquelle un noyau radioactif donne naissance à un noyau plus stable.

Lois de conservation du nombre de masse et du nombre de charge (loi de Soddy)

Lors d'une désintégration nucléaire, il y a conservation du nombre de charge Z et du nombre de masse (de nucléons) A.

Réactions nucléairesSpécificitéExemple
SpontanéesDésintégration α

Émission d'une particule α :

un noyau d'hélium 42He

23892U23490Th+42He
Désintégration β

Émission d'une particule β :

un électron 01e

2411Na2412Mg+01e
Désintégration β+

Émission d'une particule β+ :

un positon 01e

1910Ne199F+01e
ProvoquéesFission

Éclatement d'un noyau lourd après

impact d'un neutron 10n

10n+23592U9438Sr+13954Xe+310n
Fusion

Association de deux

noyaux légers

21H+31H42He+10n

Activité radioactive

L'activité A d'un échantillon radioactif est égale au nombre de désintégrations se produisant chaque seconde. Elle s'exprime en becquerels (Bq) :

1 Bq = 1 désintégration par seconde

L'équation d'Einstein, E(J)=m(kg)×c2(m.s1), fait une équivalence entre masse énergie permettant d'interprèter l'énergie de liaison d'un noyau (qui le stabilise) et l'énergie libérée par une réaction nucléaire :

Différence de masseÉnergie associée
NomExpressionNomExpression
Défaut de masse d'un noyauΔm(kg)=(Z×mproton(kg)+(AZ)×mneutron(kg))mnoyauAZX(kg)Énergie de liaison d'un noyauEL(J)=Δm(kg)×c2(m.s1)

Perte de masse lors d'une réaction nucléaire

Δm(kg)=mréactifs(kg)mproduits(kg)Énergie libérée par une réaction nucléaireEl(J)=Δm(kg)×c2(m.s1)
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