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“MPSI-fin” — 2013/7/22 — 9:45 — page 21 — #29
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LES TRANSFORMATIONS DE LA MATIÈRE
239
93 Np
=
239
94 Pu +
0
−1 e + 0
0 ν e .
Désintégrations des isotopes du sodium
1. Le sodium (isotope 24
11 Na) subit une désintégration β − . Écrire l’équation de transmutation
nucléaire. Quel élément chimique est produit ?
2. Le sodium (isotope 22
11 Na) subit une désintégration β + . Écrire l’équation de transmutation
nucléaire. Quel élément chimique est produit ?
Réponse :
1. La réaction s’écrit :
24
11 Na
=
24
12 Mg +
0
−1 e + 0
0 ν e .
2. La réaction s’écrit :
22
11 Na
=
22
10 Ne +
0
1 e + 0
0 ν e .
Exercice résolu
Certains isotopes sont capables de se fragmenter en noyaux plus petits : on parle alors de
réaction de fission nucléaire. Le phénomène peut être observé en bombardant de l’uranium
(isotope 235
92 U) par des neutrons. Le processus nucléaire s’écrit :
235
92 U +
1
0 n
=
92
36 Kr +
141
56 Ba + 3
1
0 n.
La quantité d’énergie libérée est très importante. Les neutrons libérés par le processus peuvent venir percuter de nouveaux noyaux d’uranium 235
92 U, une réaction en chaîne est amorcée, libérant une énergie considérable. La maîtrise de la réaction en chaîne permet l’utilisation du processus dans une centrale nucléaire.
Transformations nucléaires
1. RUTHERFORD a réalisé en 1919 la première transmutation artificielle en bombardant des
noyaux d’azote (isotope 14
7 N) avec des particules α. Les produits obtenus sont un proton et
un nouveau noyau. Écrire l’équation de transmutation nucléaire. Quel élément chimique est
produit ?
2. Le cobalt (isotope 60
27 Co) utilisé pour le traitement de certaines tumeurs cérébrales (thérapie par scalpel gamma) est synthétisé en bombardant du fer (isotope 58
26 Fe) par des neutrons.
On observe la formation d’électrons et d’atomes de cobalt. Écrire l’équation de transmutation nucléaire.
Réponse :
1. La réaction s’écrit :
14
7 N +
4
2 He
=
17
8 O +
1
1 p.
L’élément chimique produit est l’oxygène.
2. La réaction s’écrit :
58
26 Fe + 2
1
0 n
=
60
27 Co +
0
−1 e + 0
0 ν e .
Exercice résolu
21
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LES TRANSFORMATIONS DE LA MATIÈRE
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93 Np
=
239
94 Pu +
0
−1 e + 0
0 ν e .
Désintégrations des isotopes du sodium
1. Le sodium (isotope 24
11 Na) subit une désintégration β − . Écrire l’équation de transmutation
nucléaire. Quel élément chimique est produit ?
2. Le sodium (isotope 22
11 Na) subit une désintégration β + . Écrire l’équation de transmutation
nucléaire. Quel élément chimique est produit ?
Réponse :
1. La réaction s’écrit :
24
11 Na
=
24
12 Mg +
0
−1 e + 0
0 ν e .
2. La réaction s’écrit :
22
11 Na
=
22
10 Ne +
0
1 e + 0
0 ν e .
Exercice résolu
Certains isotopes sont capables de se fragmenter en noyaux plus petits : on parle alors de
réaction de fission nucléaire. Le phénomène peut être observé en bombardant de l’uranium
(isotope 235
92 U) par des neutrons. Le processus nucléaire s’écrit :
235
92 U +
1
0 n
=
92
36 Kr +
141
56 Ba + 3
1
0 n.
La quantité d’énergie libérée est très importante. Les neutrons libérés par le processus peuvent venir percuter de nouveaux noyaux d’uranium 235
92 U, une réaction en chaîne est amorcée, libérant une énergie considérable. La maîtrise de la réaction en chaîne permet l’utilisation du processus dans une centrale nucléaire.
Transformations nucléaires
1. RUTHERFORD a réalisé en 1919 la première transmutation artificielle en bombardant des
noyaux d’azote (isotope 14
7 N) avec des particules α. Les produits obtenus sont un proton et
un nouveau noyau. Écrire l’équation de transmutation nucléaire. Quel élément chimique est
produit ?
2. Le cobalt (isotope 60
27 Co) utilisé pour le traitement de certaines tumeurs cérébrales (thérapie par scalpel gamma) est synthétisé en bombardant du fer (isotope 58
26 Fe) par des neutrons.
On observe la formation d’électrons et d’atomes de cobalt. Écrire l’équation de transmutation nucléaire.
Réponse :
1. La réaction s’écrit :
14
7 N +
4
2 He
=
17
8 O +
1
1 p.
L’élément chimique produit est l’oxygène.
2. La réaction s’écrit :
58
26 Fe + 2
1
0 n
=
60
27 Co +
0
−1 e + 0
0 ν e .
Exercice résolu
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