Première S 2016-2017
Kartable
Première S 2016-2017

Appliquer l'équation de conservation du nombre de charge

Toutes les réactions nucléaires doivent respecter la conservation du nombre de charge : la somme des nombres de charge des noyaux et particules présents avant la réaction nucléaire doit être égale à celle des noyaux et particules présents après celle-ci.

Lors de la désintégration d'un noyau de cobalt 60 (de numéro atomique Z=27 ), il se forme un noyau de nickel (6028Ni) et une particule sans masse. Identifier le nombre de charge de la particule émise.

Etape 1

Rappeler les représentations symboliques des particules fondamentales

On rappelle si possible la nature et les représentations symboliques des particules fondamentales, qui sont émises ou absorbées lors de la réaction nucléaire :

Particulealpha αbêta − βbêta + β+neutronproton
Naturenoyau d'héliumélectronpositon
Représentation symbolique42He01e01e10e11p

Ici, on ne connaît pas encore la particule émise.

Etape 2

Repérer les représentations symboliques données des noyaux ou des particules

On repère, dans l'énoncé, les noyaux et les particules présents avant et après la réaction nucléaire ainsi que leurs représentations symboliques si elles sont données.

D'après l'énoncé, sont présents :

  • Avant la réaction : un noyau de cobalt 60
  • Après la réaction : un noyau de nickel 6028Ni et une particule inconnue, sans masse
Etape 3

Déterminer, le cas échéant, les représentations symboliques non données de noyaux ou de particules impliquées

On détermine, le cas échéant, les représentations symboliques d'un ou de plusieurs noyaux impliqués dans la réaction nucléaire à partir des données.

L'énoncé indique que le numéro atomique du cobalt est Z=27. La représentation symbolique du noyau de cobalt 60 est donc : 6027Co.

Etape 4

Ecrire la réaction nucléaire

On écrit la réaction nucléaire, en notant X la grandeur inconnue.

Ici, l'inconnue est la particule notée X.

  • On sait que son nombre de masse est nul.
  • On note x son nombre de charge.

D'où la réaction nucléaire suivante :

6027Co6028Ni+0xX

Etape 5

Rappeler la loi de conservation du nombre de charge

On rappelle la loi de conservation du nombre de charge que doivent respecter toutes les réactions nucléaires.

Toutes les réactions nucléaires doivent respecter la conservation du nombre de charge : la somme des nombres de charge des noyaux et particules présents avant la réaction nucléaire doit être égale à celle des noyaux et particules présents après celle-ci.

Etape 6

En déduire la grandeur inconnue

On en déduit la grandeur inconnue.

On note x le nombre de charge de la particule émise. Puisque la réaction de désintégration du cobalt 60 respecte la conservation du nombre de charge, on peut écrire l'équation suivante :

27=28+x

Soit :

x=2728

x=1

Le nombre de charge de la particule émise est donc −1.

Etape 7

Identifier, le cas échéant, un noyau ou une particule

La détermination de la grandeur inconnue peut dans certains cas permettre de déterminer la nature d'un noyau ou d'une particule impliqué(e) dans la réaction nucléaire.

On sait que :

  • Le nombre de charge de la particule est −1.
  • Le nombre de masse de la particule est 0.

On identifie donc cette particule comme étant un électron : 01e.

Etape 8

Réécrire la réaction nucléaire

On réécrit la réaction nucléaire, en remplaçant l'inconnue par la valeur trouvée.

On obtient donc la réaction suivante :

6027Co6028Ni+01e

pub

Demandez à vos parents de vous abonner

Vous ne possédez pas de carte de crédit et vous voulez vous abonner à Kartable.

Vous pouvez choisir d'envoyer un SMS ou un email à vos parents grâce au champ ci-dessous. Ils recevront un récapitulatif de nos offres et pourront effectuer l'abonnement à votre place directement sur notre site.

J'ai une carte de crédit

Vous utilisez un navigateur non compatible avec notre application. Nous vous conseillons de choisir un autre navigateur pour une expérience optimale.