Bonjour,
Dans un exercice, on demande d'écrire l'équation de la réaction nucléaire de la transformation de mercure en or ; la réponse serait : l'impact d'un neutron sur un noyau de mercure qui donnerait un noyau d'or avec un proton (équation en pièce jointe) ; l'équation semble équilibrée. Même si je sais que cette réaction est très compliquée à réaliser même avec un accélérateur de particules, cette équation est-elle correcte ?
Salut ,
Pas la peine de vous fatiguer ...
197Hg n'est pas un isotope naturel stable du mercure , vous devriez l'écrire 197Hg* pour éviter ce genre d'erreur .
Je vous laisse chercher la suite ...
Quand à avoir des réactions nucléaires qui libèrent un proton , particule chargée , fortement liée , de tête , je n'en connaîs pas "d'habituelles " ...
Maintenant qui a choisi de partir de 197Hg* ???
Merci pour tes remarques.
De quelle isotope du mercure, utiliserais-tu pour arriver à une équation exacte ? Il me semble que des scientifiques ont réussi cette transformation en bombardant le noyau de mercure de protons.
Quel est l'énoncé complet , non interprété de l'exercice ? Ceci , pour éviter de partir en tout sens et d'arriver à rien ...
Pour mémoire , le mercure possède 7 isotopes naturels stables , au plus simple , voir Wiki .
As tu cherché à comprendre ce qui se passe avec 197Hg* ?
Dernière modification par XK150 ; 01/02/2020 à 18h16.
Il s'agit d'un exercice où il faut compléter des équations de réactions nucléaires de fission et de fusion. Pour celle qui m’intéresse est indiquée : 80Hg + ... -> 79Au + .... et il faut compléter le nombre de nucléons et les particules manquantes.
Bonsoir.
N'y a-t-il pas un autre moyen de passer de 80 à 79 ? As-tu regardé les caractéristiques comme dit avant du 197Hg ?
Je ne comprends pas bien cet exercice .
Déjà , ce ne sera pas une réaction de fission ou de fusion ...
On peut toujours compléter au hasard de façon à ce que ce soit équilibré en nucléons , mais ce n'est pas suffisant pour prouver que la réaction soit possible .
Le minimum à faire , réaction par réaction , c'est calculer le bilan Q de la réaction pour voir si de l'énergie se dégage ou au contraire ,
s'il faut en apporter et combien ?
Bonjour,
La réaction (n, p) proposée initialement en réponse est en soi classique.
Ceci dit, l'énoncé tel qu'il est donné est incomplet faute d'information concernant le nombre de masse:
Ne peut-on pas trouver dans le contexte une indication supplémentaire - par exemple que la réaction doit conduire au seul isotope stable de l'or (A'= 197) ?Il s'agit d'un exercice où il faut compléter des équations de réactions nucléaires de fission et de fusion. Pour celle qui m’intéresse est indiquée :
80AHg + ... -> 79A'Au + ....et il faut compléter le nombre de nucléons et les particules manquantes.
L'exercice fait en soi abstraction de toute donnée expérimentale, notamment de la disponibilité du nucléide cible (197Hg).
Ne pourrait-il s'agir du processus de désintégration de ce noyau instable ? Celui-ci disparaît en effet par capture électronique:
80197Hg + -10e -----> 79197Au + 00 νLe symbole de l'antineutrino émis simultanément est souvent omis.
La notation (197Hg*) est inappropriée, car on ne signale pas l'instabilité intrinsèque des noyaux radio-actifs dans leur état fondamental; on ne l'emploie que lorsqu'ils apparaissent transitoirement dans un état excité, de très brève durée de vie.
Dans le cas présent cette notation prête de plus à confusion, parce que le même nucléide est connu dans un état mésomère (197mHg), qui disparaît par transition interne (désactivation gamma) et capture électronique.
197 Hg* est radioactif et n'est pas un isotope stable naturel , c'est quand même bizarre de vouloir partir d'un isotope instable qui a dû être élaboré de façon nucléaire ...
Et si par chance , vous avez du 197Hg* sous la main , il n'y a rien faire puisqu'il décroît naturellement en 197Au par conversion électronique
avec une période de 64.1 heures . Il suffit d'attendre une vingtaine de jours et vous avez votre lingot d'or tout fait !
C'était le sens de mon post 2 .
Deux réactions nucléaires successives ne sont nullement exclues lorsque le premier nucléide formé présente une durée de vie relativement longue - et c'est ici le cas du mercure 197, caractérisé par une demie-vie de 64 heures.197Hg est radioactif et n'est pas un isotope stable naturel , c'est quand même bizarre de vouloir partir d'un isotope instable qui a dû être élaboré de façon nucléaire ...
L'exposition d'un échantillon de mercure naturel à une irradiation neutronique d'énergie appropriée donnera lieu à une capture de neutrons, et à l'apparition, à partir des isotopes stables présents, de nouveaux nucléides qui s'accumuleront progressivement au cours du temps.
Ainsi la réaction (n, γ) impliquant l'isotope stable le plus léger:
80196Hg + 01n -----> 80197Hg + 00γ .
Ceci dit, je ne milite pour aucune interprétation de l'énoncé, dont je regrette seulement qu'il soit incomplet.
C'est un exercice purement formel, où les considérations expérimentales sont hors sujet.
Expérimental peut être , encore faudrait il que la réaction soit énergétiquement possible et existe .
Sinon , c'est la porte ouverte à n'importe quoi .
Où cette réaction est elle mentionnée dans la littérature ??? ( celle écrite par mav62 , post 1 ) .
Je te rejoins, quel serait l'intérêt de passer par une réaction nucléaire, si elle est possible, qui demande de l’énergie alors que la décroissance aboutit au même résultat.Envoyé par XK150
197 Hg* est radioactif et n'est pas un isotope stable naturel , c'est quand même bizarre de vouloir partir d'un isotope instable qui a dû être élaboré de façon nucléaire ...
Et si par chance , vous avez du 197Hg* sous la main , il n'y a rien faire puisqu'il décroît naturellement en 197Au par conversion électronique
avec une période de 64.1 heures . Il suffit d'attendre une vingtaine de jours et vous avez votre lingot d'or tout fait !
C'était le sens de mon post 2 .
Des exercices déconnectés de la réalité ont peu d'intérêt. Quel est le but est d'équilibrer "bêtement" des équations sans se soucier de la réalité physique ? Ce n'est pas ça la science.
a) Il ne s'agit pas d'envisager n'importe quel projectile, mais seulement un noyau d'hydrogène ou d'hélium, éventuellement un neutron.... Des exercices déconnectés de la réalité ont peu d'intérêt. Quel est le but est d'équilibrer "bêtement" des équations sans se soucier de la réalité physique ? Ce n'est pas ça la science.
b) L'ajustage "bête" d'une équation ne déshonore pas un cours: il faut bien s'assurer que les notions élémentaires ont été correctement assimilées, avant d'aborder des domaines plus difficiles.
Pour en revenir aux seules indications fournies concernant l'énoncé:
Dans un exercice, on demande d'écrire l'équation de la réaction nucléaire de la transformation de mercure en or
... / ...
Il s'agit d'un exercice où il faut compléter des équations de réactions nucléaires de fission et de fusion. Pour celle qui m’intéresse est indiquée :
80Hg + ... ----> 79Au + .... et il faut compléter le nombre de nucléons et les particules manquantes ...
Il s'agit apparemment de trouver une équation de transmutation du mercure en or, impliquant l'un des isotopes stables naturellement présents:
80AHg + Z1A1X ----> 79197Au + Z2A2Y , avec A = 196, 198, 199, 200, 201 ou 202 .Des lois de conservation de la charge totale et du nombre total de nucléons, on déduit:
80 + Z1 = 79 + Z2 et A + A1 = 197 + A2ce qui donne:
Z2 = Z1 + 1 et A2 = A1 + (A - 197) .a) Z1 = 0 : le projectile est un neutron (A1 = 1), d'où:
Z2 = 1 et A2 = A - 196 ; seule solution vraisemblable: A = 198 , A2 = 2 , correspondant à une réaction (n, d): 80198Hg + 01n ----> 79197Au + 12H .
b) Z1 = 1 : le projectile est un noyau d'hydrogène (1, 2 ou 3), d'où: Z2 = 2 ,
et il ne peut s'agir que d'un noyau d'hélium (4) compte tenu de sa stabilité particulière;
on est ainsi conduit à A = 197 + A2 - A1 = 197 + 4 - A1 = 201 - A1
soit: A = 200, 199 ou 198 selon les cas A1 = 1, 2 ou 3 ; il faudrait donc envisager:
# une réaction (p, α): 80200Hg + 11H ----> 79197Au + 2 4He ;
# une réaction (d, α): 80199Hg + 12H ----> 79197Au + 2 4He ;
# une réaction (t, α): 80198Hg + 13H ----> 79197Au + 2 4He ;
Celle que je connais , qui existe et qui est viable en réacteur à neutrons rapides , réaction à seuil nécessitant une énergie minimum du neutron incident ,
c'est : 198Hg ( n , 2n ) 197Au
En réacteur , on pourra produire des plus gros lingots pour moins cher et plus vite qu'en accélérateur ...
Reste à trouver l'isotope pur 198Hg qui n'est pas sur le catalogue de Darty ...
Il y a peut-être comme un léger défaut ...Celle que je connais , qui existe et qui est viable en réacteur à neutrons rapides , réaction à seuil nécessitant une énergie minimum du neutron incident ,
c'est : 198Hg ( n , 2n ) 197Au
80198Hg + 01n ----> 80197Hg + 2 01n
Oui , j'allais corriger ...
On retombe sur le 197Hg* radioactif ( bien connu dans cette discussion ... ) qui se débobine naturellement en 197Au avec la période de 64.1 heures ...
Ce n'est pas la question d'envisager n'importe quel projectile mais d'envisager une réaction nucléaire qui a peu d'intérêt. Pourquoi ne pas partir d'une réaction qui est utilisée ? C'est dans ce sens que je parle d'une déconnexion à la réalité. Si on ne donne pas "A" on sait faire des additions et des soustractions mais on part d'un isotope qui est radioactif et qui donne l’élément que l'on cherche à obtenir sans aucune action extérieure.
Ce n'est que mon point de vue.
Remarque sortant du cadre strict de l'énoncé: la nucléosynthèse de l'or (197) a été indirectement obtenue à partir des isotopes (196) et (198) du mercure, par la formation transitoire du radionucléide (197Hg), qui conduit à (197Au) par capture électronique.
Les réactions en cause (n, γ) et (n, 2n), suivies de la disparition spontanée du mercure (197), n'entrent pas dans le schéma de l'énoncé:
80AHg + X ----> 79197Au + Y .La recherche de la documentation était néanmoins très intéressante.
Only the mercury isotope 196Hg, which occurs with a frequency of 0.15% in natural mercury, can be converted to gold by slow neutron capture, and following electron capture, decay into gold's only stable isotope, 197Au. When other mercury isotopes are irradiated with slow neutrons, they also undergo neutron capture, but either convert into each other or beta decay into the thallium isotopes 203Tl and 205Tl.
Using fast neutrons, the mercury isotope 198Hg, which composes 9.97% of natural mercury, can be converted by splitting off a neutron and becoming 197Hg, which then decays into stable gold. This reaction, however, possesses a smaller activation cross-section and is feasible only with unmoderated reactors.
It is also possible to eject several neutrons with very high energy into the other mercury isotopes in order to form 197Hg. However such high-energy neutrons can be produced only by particle accelerators.[clarification needed].
Dernière modification par Opabinia ; 06/02/2020 à 10h45.
