Chap 5 : La radioactivité

I ) L'atome :

1)     Modèle de l'atome (rappels) :

Un atome est constitué d'un ……….  autour duquel gravitent des ………..

Le noyau est constitué de particules appelées ………… : ……….. et ………..

2)     Caractéristiques d'un noyau d'atome :

La représentation symbolique du noyau d'un atome est :  ……

Ø     X est le …………….

Ø     Z est le nombre de ..……, appelé ………...  ……… et aussi nombre de ……..

Ø     A est le nombre de …….., aussi appelé nombre de ……...

Ø     N = …-… est le nombre de ……… .

3) Isotopes :

Des noyaux sont appelés isotopes si ils ont le même nombre de ………. … mais des nombres de ………. … différents.  Exemple :   …..  et ….. sont des isotopes du chlore.

II ) Stabilité du noyau atomique :

1) Forces agissant dans le noyau : (rappels)

Dans un noyau atomique, il existe des forces …………… répulsives entre les ………., des forces ……………… …………. entre les nucléons et des forces ………… attractives d'interaction …….. à …….. portée (10^-… m) entre les nucléons qui assurent la ……… de certains noyaux.

2) Stabilité du noyau :

Sous l'action des différentes forces en présence, certains noyaux sont …….. (ils ont une grande ……… de vie) et d'autres sont …………. (ils se ……….. rapidement).

Parmi les 1500 noyaux connus, seuls 260 sont ………..

3) Vallée de stabilité des noyaux :

On peut classer tous les noyaux connus dans un graphique appelé diagramme de Segré, représentant le nombre de neutrons N en fonction du nombre de protons Z .

On distingue 4 zones de couleurs différentes :

Ø     Une zone centrale rouge appelée …….. de ………. est constituée des noyaux ………...
On note que pour Z < 30 les noyaux stables sont situés près de la première ………..,  pour lesquels ……….

Ø     Une zone jaune où se situent des noyaux donnant lieu à une radioactivité de type ….
Ce sont des noyaux ………. ( A est ……..).

Ø     Une zone bleue où se situent des noyaux donnant lieu à une radioactivité de type ….. Ce sont des noyaux qui présentent un …….. de neutrons par rapport aux noyaux stables de même nombre de masse A.

Ø     Une zone verte où se situent des noyaux donnant lieu à une radioactivité …..
Ce sont des noyaux qui présentent un …….. de protons par rapport aux noyaux stables de même nombre de masse A. Les forces électrostatiques entre protons sont plus ……. que les forces nucléaires entre nucléons.

III ) Radioactivité (découverte par Henri Becquerel en 1896):

1) Définition :

Un noyau radioactif est un noyau instable dont la désintégration (destruction) provoque l'apparition d'un nouveau ………, l'émission d'une particule notée …, … ou …, et fréquemment l'émission d'un …………….  ……………. noté  … .

La radioactivité est une réaction dite nucléaire car elle concerne le …….. de l'atome par opposition aux réactions chimiques qui ne concernent que le ………….  ………… sans modifier le ………..

2) Propriétés de la désintégration :

La désintégration radioactive est …………, on ne peut pas ……….. quand va se produire la désintégration d'un noyau . Elle est ……….., elle se produit sans aucune ……….. extérieure. Elle ……………… ni de son environnement chimique, de l'espèce chimique qui contient le noyau radioactif ; ni des conditions extérieures ( pression ou température).

3) Lois de conservation :

Lois de Soddy : Lors d'une désintégration nucléaire, il y a conservation du nombre de ……… … et du nombre de ……….  …

La désintégration d'un noyau X (appelé noyau …..) conduit à un noyau Y (appelé noyau ….) et à l'expulsion d'une particule P (particule … ou …).

L'équation de la désintégration s'écrit  :   ®  +

Les lois de conservation de Soddy s'écrivent:

Ø     Loi de conservation du nombre de ………..  … :     A = …. + ….  

Ø     Loi de conservation du nombre de ………..   …:     Z = …. + ….

4)     Radioactivité a :

a) Définition :

Des noyaux sont dits radioactifs a s'ils émettent des noyaux ……….  …...
Le noyau de l'atome ……… porte ….. charges …………. On ne les représente pas.

b) Equation de la réaction de désintégration a :

D'après les lois de conservation de Soddy, l'équation s'écrit :   ® ….. + …..

La radioactivité a concernent les noyaux ……. ( A … …. )

Ex : L'uranium 238 est un noyau radioactif a : ® ….+…. (noyau fils : ………)

Le radon 222 est un noyau radioactif a :    ® ….+ …. ( noyau fils : ……..).

c) Caractéristiques de la particule a :

Ces particules sont ………. par quelques centimètres d'air ou par une feuille de papier, mais elles sont très ………… et donc ………….

5) Radioactivité b ^- :

a) Définition :

Des noyaux sont dits radioactifs b ^- s'ils émettent des …………..  ….. .

b) Equation de la réaction de désintégration. :

D'après les lois de conservation de Soddy l'équation s'écrit :  ® ….. + …..

Exemple : le cobalt 60 est un noyau radioactif b ^-.

Son équation de désintégration s'écrit :  ® ….. + ….

 

Remarque : Il n'y a pas d'électron dans le noyau, mais le noyau peut en émettre en transformant un neutron excédentaire en un ……… et un ……… suivant le bilan :

 ® …. + …..

Z augmente d'une unité et N diminue d'une unité,  A reste constant.

c) Caractéristiques de la particule b ^- :

Les particules b ^- sont assez peu ……………. Elles sont arrêtées par quelques millimètres d'………….

4) Radioactivité b ⁺  :

a) Définition :

Des noyaux sont dits radioactifs b ⁺ s'ils émettent des ……….   ….

Ce sont des particules b⁺ portant une charge …..

b) Equation de la désintégration :

D'après les lois de conservation de Soddy l'équation s'écrit :  ® ….. + ….

Exemple : le phosphore 30 est un noyau radioactif b ⁺ :  ® …. + ….

 

Remarque : Cette radioactivité ne concerne que des noyaux ……….., obtenus par des réactions nucléaires, qui possèdent trop de protons. Un proton excédentaire se transforme en un ………. et un …….. suivant le bilan :   ® …. + ….

N augmente d'une unité et Z diminue d'une unité, A reste constant.

c) Caractéristiques de la particule b ⁺ :

Ces particules ont une durée de vie très …….. car lorsqu'elles rencontrent un électron, les deux particules s'annihilent pour donner de l'énergie sous forme d'un ………… ………..  … suivant le bilan : ….+  ® ….

5) Désexcitation g :

Le noyau fils est en général obtenu dans un état …… (niveau d'énergie ……), il est noté Y*. Cet état est ………, le noyau se ……….. en évacuant cette énergie ……….., en émettant un …………… ………….. … ( particules très ………… appelées ……… ).
Equation d'une émission … : Y*® … + …

 

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