La radioactivité

Résumé du document

Cours de physique de niveau classe de terminale scientifique sur la radioactivité, illustré par de nombreux schémas et formules de calcul aidant à la compréhension. Document de 13 pages au format Word idéal notamment pour les révisions du baccalauréat.

Extraits

[...] La radioactivité . Le noyau émet une particule qui est un positon, c'est-à-dire l'antiparticule de l'électron (même masse que l'électron mais charge opposée). Symbole du positon : . L'émission d'un positon par le noyau peut s'interpréter par la transformation d'un proton en un neutron à l'intérieur du noyau, avec libération d'un positon : + . La particule est émise à une vitesse d'environ km.s-1 (c'est-à- dire proche de la célérité c de la lumière dans le vide) ; elle est plus pénétrante que la particule α (arrêtée par quelques millimètres d'aluminium). [...]

[...] Radioactivité . - Etude d'un exemple. Le noyau de néon 19 est radioactif ; on peut donc écrire, en notant le noyau fils : + En utilisant les lois de conservation, on obtient les relations : 10 = 1 + Z ; d'où Z = 10 1 = 9 ; il s'agit d'un noyau de fluor = 0 + A ; d'où A = 19 ; le noyau fils est un noyau de fluor On peut finalement écrire : + - Cas général. [...]

[...] La radioactivité Introduction. La radioactivité constitue notre première étude des phénomènes nucléaires (relatifs au noyau de l'atome). On expliquera la nature et l'origine de la radioactivité, puis on trouvera la loi d'évolution temporelle d'un échantillon radioactif, appelée loi de décroissance radioactive. I. Rappels sur le noyau atomique La composition du noyau. Le noyau atomique est constitué de nucléons de deux types différents : les neutrons et les protons. - Le neutron. Comme son nom l'indique, le neutron est une particule neutre de masse mn = 1,675 10-27 kg. [...]

[...] Radioactivité α. - Etude d'un exemple. Le noyau d'uranium 238 est radioactif α. Il va donc émettre une particule α lors de sa désintégration et se transformer (on dit se transmuter) en un nouveau noyau Y. On peut écrire : + On dit que le noyau d'uranium est le noyau père et que Y est le noyau fils. Pour connaître la structure du noyau fils, on utilise deux lois de conservation fondamentales au niveau nucléaire : - Conservation de la charge électrique totale : la charge électrique totale reste inchangée au cours de la désintégration. [...]

[...] Détermination graphique. On démontre mathématiquement que la constante de temps correspond au point d'intersection de la tangente à l'origine de la courbe ou de la courbe A avec l'axe des abscisse Demi-vie d'un radionucléide. La demi-vie t1/2 d'un radionucléide est le temps au bout duquel le nombre moyen de radionucléides présents dans un échantillon (ou son activité) a été divisé par deux. On a donc : ( t1/2) = ; soit : N0 e-λt1/2 = ; d'où : e-λ t1/2 = , soit en prenant le logarithme népérien des deux membres de cette égalité : ln (e-λ t1/2) = ln = - ln soit enfin: - λ t1/2 = - ln 2 ; t1/2 = = ln2 τ La détermination expérimentale de τ ou de t1/2 permet de déterminer la valeur de la constante radioactive λ d'un radionucléide. [...]