SOS physique-chimie

Bonjour

J'aimerais avoir votre aide svp pour m'éclairer concernant quelques questions qui me perturbent

-Comment un noyau peut perdre de l'énergie ? Car par exemple pour l'atome, perdre de l'énergie c'est lorsque les électrons passent d'une couche à une couche inférieure, pour le noyau comment ça se passe ?

-Comment savoir si un noyau est stable ou instable ?

Merci à vous

Camille a écrit :Bonjour

J'aimerais avoir votre aide svp pour m'éclairer concernant quelques questions qui me perturbent

-Comment un noyau peut perdre de l'énergie ? Car par exemple pour l'atome, perdre de l'énergie c'est lorsque les électrons passent d'une couche à une couche inférieure, pour le noyau comment ça se passe ?

-Comment savoir si un noyau est stable ou instable ?

Merci à vous

Bonjour Camille,
Un noyau peut être considéré comme une entité pouvant absorber ou perdre de l'énergie, pour une raison ou une autre.
Lorsque l'atome absorbe de l'énergie, il se peut, dans certains cas, que cette énergie "serve" à faire passer les électrons d'un niveau d'énergie (couche) à un autre. L'atome est alors dans un niveau d'énergie instable, de ce fait il va revenir à l'état fondamental (stable) en perdant son surplus d'énergie, sous forme d'un rayonnement électromagnétique par exemple, lumière visible, UV, X etc.. suivant les cas.
Certains noyaux sont naturellement instables, c'est le cas de l'uranium par exemple. l'uranium 238 à une demi-vie de 4,5 milliards d'années environ : ceci veut dire que la quantité d'uranium "restante" de nos jours est à peu près la moitié de ce qu'elle était lors de la création de la Terre (il y a environ 4,5 milliards d'année). En général cette instabilité naturelle est due au fait que les noyaux lourds ont un grand nombre de neutrons par rapport au nombre de protons. Dans ce cas, les noyaux perdent naturellement de l'énergie en emettant des rayonnements ou particules très énergétiques : c'est la radioactivité...
Donc pour répondre à votre question, les noyaux instables sont en général des "noyaux lourds" constitués d'un grand nombre de neutrons par rapport au nobmre de protons. Ils perdent alors de l'énergie en émettant des rayonnements ou des "jets de particules" très énergéntiques (pouvant être très dangereux pour la santé...)
Si vous avez d'autres questions, n'hésitez pas...

Merci pour ces réponses

Lorsque le noyau émet des rayonnement pour perdre de l'énergie; est-ce que cette perte est accompagné d'une perte de particules constituant le noyau ?

En général, un noyau radioactif émet des particules, par exemple des noyaux d'hélium (rayonnement alpha) ou des électrons (rayonnement béta moins) et toujours en même temps un rayonnement électromagnétique plus ou moins énergétique (et dangereux), comme le rayonnement gamma par exemple...

D'accord merci

Dans mon cours il y a écrit:
"Les réactions nucléaires spontanées s’accompagnent d'une libération d'énergie sous forme d'énergie cinétique des noyaux et des particules créés"
Qu'est-ce que c'est l'énergie cinétique des noyaux ???


Le réacteur nucléaire Uranium (A=235; Z=92) subit une perte de masse deux fois ? Je m'explique;
Lors d'une réaction nucléaire provoquée l'uranium va donner du césium (A=140; Z=55) et perdre de la masse qu'il libère en énergie. Cependant le césium n'est pas un noyau stable donc il va subir une réaction nucléaire spontanée, de ce fait il donne du baryum et perd de sa masse en libérant de l’énergie. Ainsi l'uranium de départ subit des réactions nucléaires successives qui modifient la masse du système tout le long des réactions. Mon raisonnement est-il correct ?

Bonjour Camille,

L'énergie cinétique des noyaux est l'énergie due à la vitesse d'éjection de ces noyaux. Vous avez vu l'énergie cinétique en troisième normalement, c'est la même chose.

Oui votre raisonnement est correct mais attention ce n'est pas l'uranium qui subit ces deux pertes de masse. Tout d'abord l'uranium est cassé par la réaction nucléaire provoquée appelée fission et ensuite le césium subit une autre perte de masse provoquée par sa désintégration nucléaire naturelle.

Vous touchez ici au coeur du problème des déchets nucléaires, le fait que les produits de la fission sont radioactifs et certains pour longtemps.

Cordialement.

Merci pour votre aide

C'est le fait d’émettre l'atome d'hélium (pour alpha), un positon (pour beta +) et un électron (pour beta -) que ces désintégrations sont qualifiées de radioactif et donc mauvais pour l'homme et l'environnement ?


Est-ce qu'on peut déterminer la fréquence de l'énergie(E=mc²) émise lors d'une réaction nucléaire grâce à la notion de photon (v=E/h) ?

Oui l'émission d'une particule (alpha, beta ou gamma) est ce que l'on appelle radioactivité.

Mais la radioactivité n'est pas forcement mauvaise en soi (par exemple sans les réactions de fusion nucléaire dans le soleil nous n'existerions pas) car la radioactivité naturelle est présente autour de nous et même en nous. Par contre, c'est l'exposition prolongée à une forte radioactivité qui est dangereuse car les particules émises entrent en interaction avec les noyaux des atomes de notre corps et peuvent engendrer des brûlures internes par exemple. Une forte dose de radioactivité peut même provoquer des mutations dans notre code génétique avec proliférations de cancers.

La relation E=mc² permet de relier une perte de masse par exemple à l'énergie nucléaire associée. On ne peut la relier à une fréquence que si on a juste émission d'une particule gamma c'est à dire une onde électromagnétique.

Cordialement.