Cours de physique nucléaire (Terminale S)

Résumé du document

Cours de physique nucléaire de Terminale S. Très complet et synthétique avec toutes les formules, définitions, illustrations. Contient aussi de nombreux exemples d'exercices récurrents au bac corrigés.

Extraits

[...] 26 m Fe=55,939 u ; m p=1,6726⋅10−27 kg ; m n =1,6749⋅10−27 kg El [ Z m A Z mn m Fe 2 = A A El [ 26 m m n m Fe = A E l [ 3,0⋅108 = A 56 El =1,40763⋅10−12 J/nucléon A E l 1,40763⋅10−12 = =8,7977 MeV/nucléon A L'énergie de liaison par nucléon du 56 Fe est la plus grande parmi tous les éléments, ce qui en fait l'élément le plus stable, qui, avec le 59Co et 59 N i composent le centre de la Terre. Définition 10 : La fusion est une réaction nucléaire provoquée au cours de laquelle deux noyaux légers fusionnent pour donner un noyau plus lourd. Ces réactions sont souvent très exoénergétiques (Bombe et s'effectuent à des températures très élevées , d'où l'appellation de réactions thermonucléaires. Exemple 4 : Quelle est la quantité d'énergie dégagée lors de la réaction suivante ? [...]

[...] Si k la réaction s'auto-entretient. Le système est critique. Si k la réaction peut devenir explosive. Le système devient sur-critique. M. [...]

[...] Cette différence est appelée le défaut de masse exprimé en et est définie telle que pour un noyau A X : Z 2 m=Z m p A Z mn m X E l Z m A Z mn m X Définition 9 : L'énergie exprimée en ou libérée sous forme d'énergie cinétique et de rayonnement lors d'une réaction nucléaire est définie par : Enoyaux réactifs=∑ Enoyaux produitsQ E noyaux réactifs E noyaux produits∣ m noyaux réactifs m noyaux produits∣c en m noyaux réactifs m noyaux produits∣931,5 [MeV] en 2 1[eV] est l'énergie nécessaire pour accélérer un électron sous une tension de 1Volt tel que : MeV ] E ] E soit E 19 19 est l'unité de masse atomique, elle représente 1/12e de la masse d'un atome de 12C tel que : u [kg ] m[kg ] m[u soit u 27 1,66⋅10 27 Réactions de fusion et de fission Grâce à la courbe d'Aston on peut juger de la stabilité des noyaux. Un noyau est d'autant plus stable que son énergie de liaison par nucléon est grande. Cette énergie correspond à l'énergie nécessaire pour arracher un nucléon au noyau. Les noyaux tels que le Fe, Co, Ni sont les plus stables d'après la courbe c'est pourquoi on les retrouve au centre de la Terre. M. [...]

[...] radioactivité émission A Z équation X 4 He A 0 X e exemple 2 He e 0 p 0 1e A Z A Z Co 53 Fe S 32S n 1 X e A P 16 S 32 traduit une désexcitation Diagramme ou diagramme de Segré Si l'on reporte sur un graphique le nombre de neutrons en fonction du nombre de protons déterminant tous les noyaux possible, on obtient le diagramme des nucléides stables et radioactifs. La courbe qui s'écarte de la médiane N correspond aux noyaux stables. [...]

[...] On remarque donc que ceux-ci sont peu nombreux par rapport à l'ensemble des noyaux possibles. Cette courbe est appelée ligne de stabilité La ligne de stabilité ne se poursuit pas au delà du 207 Bi puisqu'au delà de ce noyau on ne trouve aucun nucléide stable. On se rend compte que tout noyau en dehors de cette ligne de stabilité va tendre à devenir stable par un mode ou un autre de transformation ou encore mode de radioactivité ou encore mode de désintégration. [...]