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8.2. De multiples réactions nucléaires
8.2 DE MULTIPLES RÉACTIONS NUCLÉAIRES
8.2.1 Lois de conservation, énergie de réaction
Une réaction nucléaire est un processus au cours duquel un ou plusieurs noyaux atomiques subissent une transformation, c'est-à-dire un changement de structure. Il peut
s'agir d'une collision inélastique entre deux corps (entre deux noyaux, par exemple,
ou entre un noyau et une particule : électron, neutron, proton ... ) ou d' une désintégration radioactive (dans ce cas, un seul noyau, appelé noyau père, donne naissance
à un ou plusieurs noyaux fils). Dans tous les cas, il y a transformation de masse en
énergie : la relation d'Einstein !1E = 6.M.c 2 est à la base de toute réaction nucléaire.
On distingue généralement trois étapes distinctes lors d'une réaction nucléaire :
avant, pendant et après la réaction. Avant et après la réaction, les corps concernés
(noyaux et particules) sont supposés être assez éloignés les uns des autres pour qu'il
n'y ait plus aucune interaction entre eux. L' interaction n'est supposée avoir lieu que
pendant un bref moment, que nous ne détaillerons pas.
Nous nous concentrons plutôt sur les divers types de réactions possibles et sur les
relations qui existent entre les réactifs (les corps avant la réaction) et les produits (les
corps après la réaction). Ces relations découlent principalement des quatre lois de
conservation suivantes, les deux premières ayant déjà été étudiées dans le chapitre
précédent:
1. conservation de la quantité de mouvement totale :
I P réactifs = I Pproduits
(8.13)
2. conservation del' énergie totale :
I Eréactifs = I Eproduits
(8.14)
3. conservation du nombre de masse total:
I A réactifs = I A produits
(8.15)
4. conservation du nombre de charge total :
I Zréactifs = I Zproduits
(8.16)
Il existe également d'autres lois de conservation (qui ne seront pas détaillées dans ce
cours), comme celle du moment cinétique par exemple, ou celles d' autres nombres
caractéristiques du noyau comme les nombres leptonique, baryonique ou d'isospin.
Les réactions nucléaires peuvent se mettre sous une forme similaire aux réactions
chimiques:
(+Q)
(8.17)
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8.2 DE MULTIPLES RÉACTIONS NUCLÉAIRES
8.2.1 Lois de conservation, énergie de réaction
Une réaction nucléaire est un processus au cours duquel un ou plusieurs noyaux atomiques subissent une transformation, c'est-à-dire un changement de structure. Il peut
s'agir d'une collision inélastique entre deux corps (entre deux noyaux, par exemple,
ou entre un noyau et une particule : électron, neutron, proton ... ) ou d' une désintégration radioactive (dans ce cas, un seul noyau, appelé noyau père, donne naissance
à un ou plusieurs noyaux fils). Dans tous les cas, il y a transformation de masse en
énergie : la relation d'Einstein !1E = 6.M.c 2 est à la base de toute réaction nucléaire.
On distingue généralement trois étapes distinctes lors d'une réaction nucléaire :
avant, pendant et après la réaction. Avant et après la réaction, les corps concernés
(noyaux et particules) sont supposés être assez éloignés les uns des autres pour qu'il
n'y ait plus aucune interaction entre eux. L' interaction n'est supposée avoir lieu que
pendant un bref moment, que nous ne détaillerons pas.
Nous nous concentrons plutôt sur les divers types de réactions possibles et sur les
relations qui existent entre les réactifs (les corps avant la réaction) et les produits (les
corps après la réaction). Ces relations découlent principalement des quatre lois de
conservation suivantes, les deux premières ayant déjà été étudiées dans le chapitre
précédent:
1. conservation de la quantité de mouvement totale :
I P réactifs = I Pproduits
(8.13)
2. conservation del' énergie totale :
I Eréactifs = I Eproduits
(8.14)
3. conservation du nombre de masse total:
I A réactifs = I A produits
(8.15)
4. conservation du nombre de charge total :
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(8.16)
Il existe également d'autres lois de conservation (qui ne seront pas détaillées dans ce
cours), comme celle du moment cinétique par exemple, ou celles d' autres nombres
caractéristiques du noyau comme les nombres leptonique, baryonique ou d'isospin.
Les réactions nucléaires peuvent se mettre sous une forme similaire aux réactions
chimiques:
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