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“MPSI-fin” — 2013/7/22 — 9:45 — page 125 — #133
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ACTIVITÉ DOCUMENTAIRE
• ligne de la classification
• bloc de la classification
• métaux alcalins
• métaux alcalino-terreux
• éléments de transition
• halogènes
• gaz nobles
• lanthanides
• actinides
• électronégativité.
Activité documentaire : les radionucléides
Depuis leur découverte il y a environ un siècle, les nucléides jouent un rôle important dans notre société contemporaine lorsqu’ils peuvent participer à des réactions
nucléaires spontanées ou des réactions nucléaires provoquées. Nos connaissances
en physique du noyau de l’atome et en cinétique sont suffisantes pour pouvoir interpréter de nombreux documents relatifs à leurs utilisations et à leurs comportements
dans divers phénomènes.
Les réactions de fissions nucléaires
Stabilité des noyaux
Les noyaux des atomes sont des édifices où les nucléons (protons et neutrons) sont
liés entre eux.
Énergie de liaison par nucléon
Pour séparer les nucléons d’un noyau, il est nécessaire de fournir une énergie appelée énergie de cohésion du noyau. Lorsque cette énergie est divisée par le nombre
de nucléons, on obtient une grandeur appelée énergie de liaison par nucléon. La mesure de cette énergie pour les noyaux connus montre que les noyaux les plus stables
sont ceux qui contiennent environ 60 nucléons (noyau de fer et de nickel) avec un
peu plus de neutrons que de protons. Les noyaux de faible masse atomique et les
noyaux de masse atomique élevée sont moins stables. Cette variation de l’énergie de liaison explique l’existence de réactions de fusion nucléaire pour les noyaux
légers et de réactions de fission pour les noyaux massifs. Ces transformations nucléaires sont à l’œuvre dans les bombes thermonucléaires (appelées parfois bombe
H) pour les réactions de fusion et dans les centrales nucléaires pour les réactions
de fission. Contrairement à la désintégration radioactive, ces réactions nucléaires ne
sont pas spontanées mais provoquées par un agent extérieur au noyau, très souvent un neutron. L’existence de nucléides fissiles, c’est-à-dire qui peuvent donner
des réactions de fission, est un élément important de la production d’énergie dans
nos sociétés modernes.
Rapport neutron/proton
Le rapport du nombre de neutrons au nombre de protons dans un noyau qui assure
la stabilité maximale à un noyau évolue lentement avec l’augmentation du nombre
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ACTIVITÉ DOCUMENTAIRE
• ligne de la classification
• bloc de la classification
• métaux alcalins
• métaux alcalino-terreux
• éléments de transition
• halogènes
• gaz nobles
• lanthanides
• actinides
• électronégativité.
Activité documentaire : les radionucléides
Depuis leur découverte il y a environ un siècle, les nucléides jouent un rôle important dans notre société contemporaine lorsqu’ils peuvent participer à des réactions
nucléaires spontanées ou des réactions nucléaires provoquées. Nos connaissances
en physique du noyau de l’atome et en cinétique sont suffisantes pour pouvoir interpréter de nombreux documents relatifs à leurs utilisations et à leurs comportements
dans divers phénomènes.
Les réactions de fissions nucléaires
Stabilité des noyaux
Les noyaux des atomes sont des édifices où les nucléons (protons et neutrons) sont
liés entre eux.
Énergie de liaison par nucléon
Pour séparer les nucléons d’un noyau, il est nécessaire de fournir une énergie appelée énergie de cohésion du noyau. Lorsque cette énergie est divisée par le nombre
de nucléons, on obtient une grandeur appelée énergie de liaison par nucléon. La mesure de cette énergie pour les noyaux connus montre que les noyaux les plus stables
sont ceux qui contiennent environ 60 nucléons (noyau de fer et de nickel) avec un
peu plus de neutrons que de protons. Les noyaux de faible masse atomique et les
noyaux de masse atomique élevée sont moins stables. Cette variation de l’énergie de liaison explique l’existence de réactions de fusion nucléaire pour les noyaux
légers et de réactions de fission pour les noyaux massifs. Ces transformations nucléaires sont à l’œuvre dans les bombes thermonucléaires (appelées parfois bombe
H) pour les réactions de fusion et dans les centrales nucléaires pour les réactions
de fission. Contrairement à la désintégration radioactive, ces réactions nucléaires ne
sont pas spontanées mais provoquées par un agent extérieur au noyau, très souvent un neutron. L’existence de nucléides fissiles, c’est-à-dire qui peuvent donner
des réactions de fission, est un élément important de la production d’énergie dans
nos sociétés modernes.
Rapport neutron/proton
Le rapport du nombre de neutrons au nombre de protons dans un noyau qui assure
la stabilité maximale à un noyau évolue lentement avec l’augmentation du nombre
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