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R-C-Appert-071 Noyau de latome et radioactivité. 2 Comprendre le noyau Comprendre le noyau Le modèle de l'atome de Rutherford En 1909, la structure de.

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1 R-C-Appert-071 Noyau de latome et radioactivité

2 2 Comprendre le noyau Comprendre le noyau Le modèle de l'atome de Rutherford En 1909, la structure de l'atome reste dans le domaine des hypothèses. Le physicien Britannique Ernest Rutherford ( ) réalise une expérience décisive.

3 R-C-Appert-073 En 1910, il compare l'atome avec le système solaire ; l'atome est constitué d'un noyau autour duquel gravitent les électrons. Le noyau est 10 4 à 10 5 fois plus petit que l'atome. Latome, constitué de beaucoup de vide est électriquement neutre.

4 R-C-Appert : Rutherford identifie le proton, une particule de charge exactement opposée à celle de lélectron, mais environ 2000 fois plus lourde. Rutherford et le neutron (1920) Peu après, il suggère lexistence dune nouvelle particule, le neutron

5 R-C-Appert : Chadwick (lélève de Rutherford) confirme lexistence du neutron : il établit quun nouveau type de radiation, capable de traverser 20 cm de plomb était composé de particules neutres dont la masse valait fois celle du proton

6 R-C-Appert-076 Remarque : Autour du noyau circulent les électrons Thomson en 1897 découvre lélectron

7 R-C-Appert-077 Atome et élément chimique Atome et élément chimique L identité chimique dun atome est déterminée uniquement parZ son nombre de protons La valeur de Z définit lélément chimique, auquel on associe symbole et nom

8 R-C-Appert-078 :: solide : liquide : gaz : synthétisé Métaux alcalino-terreux Metaux alcalins Gaz rares (Halogènes) Metaux de Transition

9 R-C-Appert-079 Isotopes du carbone : Carbone-14 : 6 Protons - 8 Neutrons (+6électrons dans latome) Carbone-11 : 6 Protons - 5 Neutrons (+6électrons dans latome) Nucléide :Tout noyau défini par une valeur de A et une valeur de Z, représenté par AZX Isotopes:nucléides qui ont le même nombre de protons mais des nombres differents de neutrons Que dire de ? Nucléides et isotopes Z est le même pour le carbone-12, le carbone-11 et le carbone-14 A = nombre de protons + nombre de neutrons

10 R-C-Appert-0710 e-e- n p+p+ p+p+ e-e- e-e- n n p+p+ Hydrogene ( 1 H)Deutérium ( 2 H) Tritium ( 3 H) Z= 1 et A= 1Z= 1 et A= 2 Z= 1 et A= 3 Radioactif Isotopes de lhydrogène

11 R-C-Appert-0711 Un nouveau phénomène... Henri Becquerel 1896: Henri Becquerel découvre accidentellement le rayonnement émis par luranium M arie Curie reprend létude des radiations émises par l uranium, rapidement rejointe par son mari, P PP Pierre Curie Marie and Pierre Curie dedient leurs vies à létude de la radioactivité et de ses potentielles applications en medecine (radiologie) 1903: Pet M Curie ainsi que H. Becquerel reçoivent le prix Nobel de Physique 1911: Marie Curie reçoit le prix Nobel en Chimie

12 R-C-Appert-0712Radioactivité Certains noyaux sont très instables, et se désintègrent tout seuls au cours du temps Pendant cette désintégration, ils émettent des rayonnements de très haute énergie (et très dangereux) Les nucléides instables ont une durée de vie spécifique, appelée: Demi – vie ou période Durée au bout de laquelle la moitié des noyaux initiaux se sont désintégrés spontanément. Terme utilisé par Marie Curie pour décrire le mystérieux effet de l uranium Rien à voir avec les émissions d ondes radio ! car en unique provenance du noyau atomique...

13 R-C-Appert-0713 Désintégration Alpha Les noyaux trop lourds......Produisent spontanément des particules alpha pour se stabiliser ( noyau He ) Noyau père: Seaborgium Noyau fils: Rutherfordium + alpha Rutherford avait obtenu le prix Nobel en 1908 pour cette découverte (avant de découvrir le noyau!)

14 R-C-Appert-0714 Désintégration Beta moins Cette forme de radioactivité concerne les isotopes instables pour lesquels le nombre de neutrons est trop grand par rapport à celui des protons. Transformation spontanée mais imprévisible dun neutron en proton, avec production délectrons Père : Carbone Fils : azote (+ électron + antineutrino)

15 R-C-Appert-0715 Père : Fluor Fils : Oxygène (+ positon + neutrino) Cette forme de radioactivité concerne les isotopes instables pour lesquels le nombre de protons est trop grand par rapport à celui des neutrons Transformation spontanée mais imprévisible dun proton en neutron, avec production de positons ( antielectrons) Désintégration Beta Plus

16 R-C-Appert-0716 Rayonnement Gamma Rayonnement Gamma Ce rayonnement électromagnétique survient chaque fois que lénergie du noyau est trop élevée Un rayonnement électromagnétique gamma (photon de haute énergie) est émise par le noyau Père: Dysprosium Fils : identique au père Les rayonnements les plus dangereux !

17 R-C-Appert-0717 Vallée de stabilité … Vallée de stabilité

18 R-C-Appert-0718 Récapitulation des types de désintégrations… A quelles lois physiques se plient ces désintégrations?

19 R-C-Appert-0719 Quand le nombre de neutrons est plus grand que celui des protons (Z

20 R-C-Appert-0720 Quand le nombre de protons est plus grand que celui des neutrons (N < Z), le noyau cherche spontanément à se stabiliser en augmentant N et en diminuant Z.

21 R-C-Appert-0721 Les éléments "lourds" de numéro atomique Z > 83 modifient spontanément leur nombre de protons et de neutrons simultanément par émission de particules (noyaux d'Hélium 4 ).

22 R-C-Appert-0722


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