Chapitre 26 • Physique nucléaire
Comme E X << 2·m e ·c
2 ≈ 0,511 MeV, la possibilité de capture électronique est
observée pour la plupart des radioéléments b
+ mais aussi pour d’autres nuclides.
Exemples :
le neutron libre a une demi-vie de 12 minutes : n → p + e
− + n ;
Na
22
11
→ Pb
22
10
+ e
+ + n.
26.5.3 Réactions nucléaires
a) Notations
Lors de la réalisation expérimentale d’une réaction nucléaire, on bombarde généralement
une cible avec des particules projectiles ; la réaction se traduit par la transformation de
nuclides de la cible et l’émission de particules que l’on détecte.
Définition
La réaction entre un nuclide d’une cible et une particule projectile est notée :
[nuclide cible] + [projectile] → [nuclide résiduel] + [particule émise]
ou encore, de façon condensée mais précise :
[nuclide cible] ( [projectile] , [particule émise] ) [nuclide résiduel],
Exemple : N
14
7
+ He
4
2
→ O
17
8
+ p
1
1 ou N
14
7
+ a → p + O
17
8
ou N (
14
7
a , p ) O
17
8 .
Le projectile est en général de faible masse :
n
1
0 , p
1
1 , deutérium H
2
1 , tritium H
3
1 , a He
4
4
, photon g, ...
b) Types de réactions nucléaires
Définition
Processus possibles lorsqu’une particule projectile frappe un noyau cible :
une diffusion (le projectile et la particule détectée sont identiques), qui peut être
élastique (le noyau cible reste dans son état fondamental et la somme des énergies
cinétiques se conserve) ou inélastique (le noyau cible passe dans un état excité, le
projectile lui ayant cédé une partie de son énergie) ;
une réaction de capture ou d’arrachement, selon que le projectile acquiert des
nucléons du noyau cible ou lui en cède ;
une réaction avec formation d’un noyau transitoire composé excité de durée de
vie trop courte pour être observée.
une réaction de spallation, avec émission de particules légères.
Exemples :
p +
12
6 C →
6
3 Li → 2 p + n +
4
2 He ;
n +
99
43 Tc →
100
43 Tc →
100
44 Ru où
99
43 Tc est un produit de fission radioactif b
– avec
une demi-vie de 200 000 ans, tandis que
100
43 Tc est radioactif b
– avec une demi-vie de
16 s, et que
100
44 Ru est stable.
530
“Gautron_9782100543007” (Col. : ScienceSup3-193x250) — 2010/6/15 — 17:13 — page 530 — #540
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Comme E X << 2·m e ·c
2 ≈ 0,511 MeV, la possibilité de capture électronique est
observée pour la plupart des radioéléments b
+ mais aussi pour d’autres nuclides.
Exemples :
le neutron libre a une demi-vie de 12 minutes : n → p + e
− + n ;
Na
22
11
→ Pb
22
10
+ e
+ + n.
26.5.3 Réactions nucléaires
a) Notations
Lors de la réalisation expérimentale d’une réaction nucléaire, on bombarde généralement
une cible avec des particules projectiles ; la réaction se traduit par la transformation de
nuclides de la cible et l’émission de particules que l’on détecte.
Définition
La réaction entre un nuclide d’une cible et une particule projectile est notée :
[nuclide cible] + [projectile] → [nuclide résiduel] + [particule émise]
ou encore, de façon condensée mais précise :
[nuclide cible] ( [projectile] , [particule émise] ) [nuclide résiduel],
Exemple : N
14
7
+ He
4
2
→ O
17
8
+ p
1
1 ou N
14
7
+ a → p + O
17
8
ou N (
14
7
a , p ) O
17
8 .
Le projectile est en général de faible masse :
n
1
0 , p
1
1 , deutérium H
2
1 , tritium H
3
1 , a He
4
4
, photon g, ...
b) Types de réactions nucléaires
Définition
Processus possibles lorsqu’une particule projectile frappe un noyau cible :
une diffusion (le projectile et la particule détectée sont identiques), qui peut être
élastique (le noyau cible reste dans son état fondamental et la somme des énergies
cinétiques se conserve) ou inélastique (le noyau cible passe dans un état excité, le
projectile lui ayant cédé une partie de son énergie) ;
une réaction de capture ou d’arrachement, selon que le projectile acquiert des
nucléons du noyau cible ou lui en cède ;
une réaction avec formation d’un noyau transitoire composé excité de durée de
vie trop courte pour être observée.
une réaction de spallation, avec émission de particules légères.
Exemples :
p +
12
6 C →
6
3 Li → 2 p + n +
4
2 He ;
n +
99
43 Tc →
100
43 Tc →
100
44 Ru où
99
43 Tc est un produit de fission radioactif b
– avec
une demi-vie de 200 000 ans, tandis que
100
43 Tc est radioactif b
– avec une demi-vie de
16 s, et que
100
44 Ru est stable.
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