La décroissance radioactive (cours de physique de Terminale S)

Résumé du document

Cours de Physique (niveau Terminale S) consacré à la décroissance radioactive.

Extraits

[...] Noyaux 3 V. Noyaux 3 Lois de Conservation 4 Equations de Désintégration 5 I. Caractéristiques d'une désintégration 5 II. Radioactivité α 5 III. Radioactivité β- 5 IV. Radioactivité β+ 5 V. Radioactivité γ 5 VI. Stabilité des noyaux 6 Caractéristiques 7 I. Constante radioactive λ 7 II. Constante de Temps τ 7 III. Temps de demie-vie t1/2 7 Loi de décroissance radioactive Activité d'un noyau 9 I. Loi de décroissance radioactive 9 II. [...]

[...] Noyaux isotones Les isotones ont le même nombre de neutrons N. Par exemple : le chlore Cl , l'argon 38 Ar et le calcium 40 Ca IV. Noyaux isodiaphères Les isodiaphères sont des noyaux qui ont une différence entre le nombre de neutrons et le nombre de protons constante : N Z = constante Par exemple : le carbone 13 C et l'azote 15 N , avec N - Z = Remarque : Les noyaux pères isodiaphères donneront des noyaux fils isodiaphères V. [...]

[...] Désintégrations On distingue 3 types de désintégrations : - la radioactivité α : émission de particule α (noyau d'hélium). - la radioactivité β- : émission d'un électron. - la radioactivité β+ : émission d'un positon. III. Pouvoir de pénétration des rayonnements dans la matière Référence NOYAUX ISOTOPES, ISOBARES, ISOTONES, ETC. I. Noyaux isotopes Les isotopes ont le même nombre de charge Z mais des nombres de masse A différents. Le nombre d'isotopes est de 3 à 20 par élément. Ils ont les mêmes propriétés chimiques mais des propriétés nucléaires différentes. [...]

[...] Seules les deux premières (Lois de Soddy) sont abordées en Terminale S. Conservation de la charge Principe valable quelque soit la complexité des phénomènes intervenant. La somme des nombres de charge Z est inchangée entre les réactifs et les produits. Conservation du nombre de nucléons On parle aussi de conservation du nombre baryonique. Le nombre de nucléons A total reste inchangé entre les deux membres d'un processus nucléaire. Conservation de la quantité de mouvement Ce principe explique le recul des noyaux lourds comme il explique les chocs en mécanique classique Conservation de l'énergie L'énergie totale du système (énergie de masse + cinétique) reste constante au cours de tout processus nucléaire. [...]

[...] Loi de décroissance radioactive On sait que λ = 1 dN . dt N N t dN N = - λ . dt ln N = - λ.t No = No.e-λ.t Nombre de noyau à l'instant t Nombre de noyau à l'instant t=0 Tangente à la courbe à t=0 0,37.No Référence Remarque : On sait que τ = 1 donc λ.τ = 1. Sachant que = No.e-λ.t, on aura donc λ N(τ) = No.e-λ.τ = No.e-1 0,37.No II. [...]