"'O
0
c
:J
0
lil
.-t
0
N
@
.......
..c
O'l
·;::::
>a.
0
u
RÉACTIONS NUCLÉAIRES
ET NOTIONS
~
""'
" =
"'
"
"
'"
·C
0
= "'
" 0
"
"
.3
ü
=
""' 2 o..
2
.!:!
=
~
-0
0
" =
Ci
@
I
DE RADIOACTIVITE
Le chapitre précédent a mis en évidence un lien fondamental entre masse et énergie :
une variation b.E de l'énergie interne d'un système se traduit par une variation b.M
de la masse de ce même système :
b.E = D. M.c
2
(8.1)
Cette équivalence est 1 'un des points centraux de la physique des noyaux atomiques,
appelée physique nucléaire, qui regroupe l'étude de la structure et de la stabilité des
noyaux et celle des réactions nucléaires (naturelles ou artificielles), les rayonnements
émis (c'est-à-dire la radioactivité) et leurs effets sur les milieux biologiques (c'est-àdire la dosimétrie).
Les applications de la physique nucléaire sont extrêmement nombreuses et quotidiennes : énergie et armes nucléaires, techniques d'imagerie et de traitement en
médecine nucléaire, datation isotopique en géologie et archéologie ...
8.1 STRUCTURE DES NOYAUX ATOMIQUES,
ÉNERGIE DE LIAISON
8.1.1 Rappels sur les constituants d'un noyau atomique
La matière est constituée de molécules, c'est-à-dire de groupements d' atomes qui
s'associent au moyen de liaisons (covalentes, ioniques, hydrogène ... ). On connaît,
en 2015, 118 types d'atomes différents, allant de l' hydrogène } H (le plus léger) à
l'ununoctium f~~Uuo (le plus lourd), et plusieurs autres éléments sont en passe d'être
synthétisés dans des accélérateurs de particules (français, allemands, russes, américains ... ).
Bien que le mot atome (qui dérive du grec ancien atomos) signifie insécable, les
atomes ne peuvent pas être considérés comme des constituants élémentaires indestructibles de la matière. Ils sont formés d ' un noyau central très dense, entouré d'électrons. La taille typique du noyau est de quelques femtomètres (1 fm = 1015 m),
très inférieure à la distance moyenne électron-noyau qui est de l' ordre de quelques
angstroms (1 Â = 10- 10 m). Les noyaux atomiques sont eux-mêmes constitués de
95
0
c
:J
0
lil
.-t
0
N
@
.......
..c
O'l
·;::::
>a.
0
u
RÉACTIONS NUCLÉAIRES
ET NOTIONS
~
""'
" =
"'
"
"
'"
·C
0
= "'
" 0
"
"
.3
ü
=
""' 2 o..
2
.!:!
=
~
-0
0
" =
Ci
@
I
DE RADIOACTIVITE
Le chapitre précédent a mis en évidence un lien fondamental entre masse et énergie :
une variation b.E de l'énergie interne d'un système se traduit par une variation b.M
de la masse de ce même système :
b.E = D. M.c
2
(8.1)
Cette équivalence est 1 'un des points centraux de la physique des noyaux atomiques,
appelée physique nucléaire, qui regroupe l'étude de la structure et de la stabilité des
noyaux et celle des réactions nucléaires (naturelles ou artificielles), les rayonnements
émis (c'est-à-dire la radioactivité) et leurs effets sur les milieux biologiques (c'est-àdire la dosimétrie).
Les applications de la physique nucléaire sont extrêmement nombreuses et quotidiennes : énergie et armes nucléaires, techniques d'imagerie et de traitement en
médecine nucléaire, datation isotopique en géologie et archéologie ...
8.1 STRUCTURE DES NOYAUX ATOMIQUES,
ÉNERGIE DE LIAISON
8.1.1 Rappels sur les constituants d'un noyau atomique
La matière est constituée de molécules, c'est-à-dire de groupements d' atomes qui
s'associent au moyen de liaisons (covalentes, ioniques, hydrogène ... ). On connaît,
en 2015, 118 types d'atomes différents, allant de l' hydrogène } H (le plus léger) à
l'ununoctium f~~Uuo (le plus lourd), et plusieurs autres éléments sont en passe d'être
synthétisés dans des accélérateurs de particules (français, allemands, russes, américains ... ).
Bien que le mot atome (qui dérive du grec ancien atomos) signifie insécable, les
atomes ne peuvent pas être considérés comme des constituants élémentaires indestructibles de la matière. Ils sont formés d ' un noyau central très dense, entouré d'électrons. La taille typique du noyau est de quelques femtomètres (1 fm = 1015 m),
très inférieure à la distance moyenne électron-noyau qui est de l' ordre de quelques
angstroms (1 Â = 10- 10 m). Les noyaux atomiques sont eux-mêmes constitués de
95