Stabilités Nucleaires Et Transformation Radioactives

Question 1

Que signifie N=Z pour les éléments légers ?

Answer 1

Que les noyaux sont stables

Question 2

Que se passe t’il lorsque Z augmente et pourquoi pour les éléments plus lourds?

Answer 2

La stabilité du noyau diminue:
Par l’effet de répulsion colombienne entre les protons
Noyau serait instable si Z=N

Question 3

Qu’est ce que la zone de stabilité?

Answer 3

La zone délimite pour les noyaux stables
Ceux qui s’écartent de cette zone vont se transformer selon diff types de transformations radioactives.

Question 4

Quels sont les différentes zones et quels sont les différentes émissions ?

Answer 4

Zone 1: noyaux trop riche en neutrons -> émissions B-
Zone 2: noyaux trop riche en protons -> émissions B+ ou capture
Zone 3: noyau trop riche en proton et neutrons -> émissions alpha, fission

Question 5

Quels sont les conditions des transformations radioactives?

Answer 5

Conservation de la charge électrique -> Z
Conservation du nb de nucléons -> A
Conservation de l’énergie
Principe d’équivalence masse énergie
Conservation de l’impulsion

Question 6

Quels sont les deux modes de transformations spontanées?

Answer 6

Les transformations isobariques: sans chgmt du nb de masse, même nb de nucléons
( désintégrations B moins et plus et capture)
Les transformations par partition: partition en 2 noyaux
Pour les gris noyaux ( fission, alpha)

Question 7

Qu’est ce qu’une transformation isobaroque Bêta moins?

Answer 7

Transfo se produit lorsque le noyau est trop riche en neutrons
Correspond à la transformation d’un neutron en proton
Le noyau émet une particule B- (électron) et un anti neutrino

Question 8

La transfo isobérique bêta moins est une réaction?

Answer 8

Une réaction exergonique, elle libère de l’énergie

Question 9

L’énergie cinétique de Bêta moins peut prendre n’importe qu’elle valeur entre: ?

Answer 9

0 et Eb-max

Question 10

Décrivez la désintégration bêta plus?

Answer 10

Le noyau émet une particule bêta+ ( un positron et un neutrino)
Transformation d’un proton en neutron
Transformation qui se produit lorsque le noyau est trop riche en proton

Question 11

A quoi correspond la transformation bêta +?

Answer 11

La transformation bêta+ correspond à la transaction d’un proton en neutron.

Question 12

A quoi correspond la transformation bêta -?

Answer 12

A la transformation d’un neutron en proton

Question 13

Quels valeurs peuvent prendre les transformations bêta - et bêta +?

Answer 13

L’énergie cinétique de B+ et B- peuvent prendre n’importe qu’elle valeur comprise entre 0 et B+max et B-

Question 14

Qu’est ce que le Maximum d’intensité?

Answer 14

La répartition des B- et B+ passe par un maximun d’intensité qui se situe:
Eb+moy= eb+max/3

Question 15

Qu’est ce que le positron B+?

Answer 15

Il a une durée de vie très courte, ralentissement du B+, dématérialisation avec émission de deux rayons gamma (photons) de 511 KeV.

Question 16

Qu’est ce que la capture électronique?

Answer 16

Transformation au cours de laquelle le noyau (A,Z) capture un électron du cortège électronique de l’atome et se transforme en noyau (A, Z-1) avec émission d’un neutrino.

Question 17

Qu’est ce que fait le neutrino?

Answer 17

Il emporte l’énergie libérée sous forme cinétique.

Question 18

Le noyau capture un électron de quel couche pour la CE?

Answer 18

Un électron de la couche K ou L

Question 19

Que se passe t-il après la capture électronique par le noyau pour l’atome fils?

Answer 19

Présente une vacance électronique (k ou l), il se trouve dans un état exité, donc la vacance est comblé par un électron moins lié (M,N) -> se réarrange

Question 20

Quels sont les deux types de désexcitations électromagnétique du nuage électronique par lequel l’énergie produite est libérée?

Answer 20

Émission des électrons d’Auger
Émission d’un rayonnement X de fluoerence

Question 21

Qu’est ce que le rayonnement X de fluorescence?

Answer 21

C’est un processus radiatif, dans lequel le réarrangement électromagnétique donne lieu à l’émission du rayonnement électromagnétique X emportant l’énergie libérée.
EX= Ek- El en valeur absolue

Question 22

Qu’est ce que l’émission d’électrons d’Auger?

Answer 22

Processus non radiatif, énergie disponible directement transférée à un électron du cortège électronique qui est éjecté de l’atome avec une énergie cinétique égale à l’énergie libérée diminuée de son énergie de liaison.
Eéauger= (Ek-El)-Em en valeur absolue
Auto ionisation de l’atome

Question 23

Pour quels éléments sont prédominants les effets d’Auger et les émissions X?

Answer 23

Effets augers = éléments légers
Émission X= éléments lourds

Question 24

Il y a une compétition entre la B+ et la Ce, laquelle choisir ?

Answer 24

L’émission bêta + demande un seuil d’énergie: =>1,022 Mev =2me c carré
Pour une capture électronique il faut une énergie disponible> El
La ce est favorisé pour les noyaux lourds.

Question 25

La désintégration alpha?

Answer 25

Dans le cas des atomes radioactif lourds
2 neutrons et 2 protons se réunissent sous forme d’un noyau d’hélium = particule alpha
Stable
L’atome fils y peut a son tour: se désintégrer en B+, B-, Ce ou alpha pour obtenir un élément stable.

Question 26

Comment se trouve l’énergie libérée lors de la désintégration alpha ?

Answer 26

Sous forme d’énergie cinétique de la particule alpha , l’énergie est mono énergétique

Question 27

Comment est l’énergie cinétique de la particule alpha? Son bilan énergétique ?

Answer 27

Alpha < Q
Car une partie de l’énergie est prise par le noyau émetteur
Sous forme d’énergie cinétique de recul

Question 28

Spectre de raie d’énergie alpha est compris ?

Answer 28

Entre 4 et 9 MeV

Question 29

Qu’est ce que la transformation par fission?

Answer 29

Fragmentation d’un noyau lourd en 2 noyaux plus légers
S’accompagne d’une Émission neutronique

Question 30

Qu’est ce qu’un rayon gamma?

Answer 30

Rayonnement électromagnétique de même nature que lumière visible ou rayons X

Question 31

Qu’est ce qu’une transformation isométrique?

Answer 31

Isomère noyaux identiques, mais niveau d’énergie différents
Rencontres après : désintégration radioactives ou réaction nucléaire
Noyau état excité

Question 32

Qu’est ce que l’émission gamma?

Answer 32

Noyau perd son excès d’énergie par émission d’un ou plusieurs photons gamma
Rayonnement gamma: rayonnement électromagnétiques de même nature que la lumière visible ou les rayons X
Émission se fait dans un temps assez long : état métastable

Question 33

Qu’est ce que la conversion interne ?

Answer 33

Noyau transfert son énergie d’excitation a un électron du cortège électronique de l’atome (K)
Après converstion interne: réarrangement du cortège électronique par : émission rayons X ou électrons d’Auger

Question 34

La convertsion interne est plus importante?

Answer 34

Pour les noyaux lourds