Radioactivité

[BidOx]

Bonjour,

Je suis actuelement en 1ére s et j'ai quelques interrogations à vous soumettre concernant le chapitre sur la radioactivité.
Premièrement je sais qu'il y a 3 types de radioactivité d'aprés mon cours, mais qu'est ce qui fait que l'une ou l'autre va agir sur un atome donné?
Ensuite on sait que dans chacun de ces trois cas la masse totale du noyau initial est celle des noyaux fils va être différentes mais est-ce la masse des particules élementaire qui va varier?
Enfin concernant la demi-vie j'ai compris comment on procéde pour calculer le nombre d'atomes restant mais quelque chose me semble pas logique. Si on prend une population de noyaux d'uranium et une autre population de noyaux d'uranium, le temps pour que la moitié de la première population se désintégre est égale au temps pour que la deuxième population (pourtant différente) en nombre se désintègre. Cela voudrait dire qu'un nombre différents d'atomes peut se désintégrer en un même temps?

Merci
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[norien]

Bonjour.

Je réponds tout d'abord à votre dernière interrogation.
Le nombre de désintégrations issues d'un échantillon radioactif dépend de plusieurs facteurs.

-la durée : on compte plus de désintégrations en 1 heure qu'en 1 seconde

-la nature du radio-élément : il existe des radioéléments dont la demie vie est très courte (T_1/2 << 1 s) et d'autres dont la demie vie est très grande (T_1/2 >> 1 million d'années).

-le nombre initial de noyaux du radio-élément : en 1 s (par exemple), on compte plus de désintégrations issues d'un kilogramme de matière radioactive que de un milligramme du même élément.

En ce qui concerne la masse...

on sait que dans chacun de ces trois cas la masse totale du noyau initial est celle des noyaux fils va être différentes mais est-ce la masse des particules élementaire qui va varier?

Qu'elles proviennent du noyau père ou du noyau fils, les particules élémentaires (c'est à dire les protons et les neutrons) ont même masse, celle du neutron étant un peu supérieure à celle du proton.


Enfin pour les différents types de radioactivité...

je sais qu'il y a 3 types de radioactivité d'aprés mon cours, mais qu'est ce qui fait que l'une ou l'autre va agir sur un atome donné?

C'est la composition des noyaux des éléments radioactifs qui peut expliquer le type de désintégration qu'ils subissent.

-La radioactivité concerne essentiellement les noyaux lourds (plus de 150 nucléons).

-La radioactivité concerne les noyaux radioactifs comptant plus de neutrons que de protons.

-La radioactivité concerne les noyaux radioactifs comptant plus de protons que de neutrons.

-Enfin l'émission correspond à la désexcitation des noyaux fils issus des processus pérécédents.

J'espère avoir satisfait temporairement votre curiosité...

Au revoir.

[BidOx]

Tout d'abord merci d'avoir répondu à mes questions. Mais en ce qui concerne la demi-vie je n'ai pas été clair. En fait je sais que la demi-vie de l'uranium 238 est de 4.5 milliards d'années, et que pour obtenir le nombre d'atome désintégrés lors d'UNE demi-vie on divise le nombre d'atomes initial par 2. Or si par exemple on prend 10^6 atomes d'uranium d'une part et 10^9 atomes d'uranium d'autre part alors cela veut dire qu'en 4.5 milliard d'années il va rester (10^6)/2 atomes d'uranium dans le premier échantillon et (10^9)/2 atomes d'uranium dans le deuxième échantillon, c'est ceci qui me semble illogique car cela veut dire que pour une même durée le nombre d'atomes désintégrés d'un même élement n'est pas le même (en fait cela correpond au 3e point de votre explication mais je ne comprend pas en quoi le nombre de désintégration dépend du nombre d'atomes).
En ce qui concerne les masses des noyaux fils, si la masse des particules élementaires restent la même alors où se trouve la masse "crée" suite à la disparition de l'énergie de liaison des nucléons?
Merci

[norien]

c'est ceci qui me semble illogique car cela veut dire que pour une même durée le nombre d'atomes désintégrés d'un même élement n'est pas le même

Même si cela vous semble illogique, c'est bien de cette façon que les choses se déroulent dans la réalité.
A titre de comparaison voici une autre statistique : il y a en France (à peu près 66 millions d'habitants) environ 1 cambriolage toutes les 90 s ; j'habite un village de 1100 habitants dans lequel il y a eu 7 cambriolages l'année dernière soit environ 2*10^-5 cambriolage toutes les 90 s...
Plus sérieusement, si, pour un évènement comme la désintégration radioactive, on réduit la taille de l'échantillon de départ, il est normal de constater une diminution du nombre de désintégrations observées pendant une durée donnée.


En ce qui concerne la non-conservation de la masse lors des désintégrations radioactives, elle s'accompagne d'une libération d'énergie ; la relation d'équivalence masse-énergie, , énoncée par Einstein rend compte de ce phénomène.


Votre dernière phrase comporte quelques inexactitudes...

En ce qui concerne les masses des noyaux fils, si la masse des particules élementaires restent la même alors où se trouve la masse "crée" suite à la disparition de l'énergie de liaison des nucléons?

Lors d'une désintégration radioactive, n'y a pas de création de matière mais plutôt disparition de matière, et l'énergie de liaison des nucléons ne disparaît pas ; l'énergie de cohésion par nucléon est même plus importante dans le noyau fils que dans le noyau père.

A plus.

[A voir en vidéo sur Futura]

[BidOx]

Merci c'est plus clair pour moi à présent ceci explique le fait qu'on ai vu dans le cours que la somme des masses des nucléons d'un noyau est supérieure à celle du noyau. Mais la même question peut se poser s'il y a une perte de masse cette perte n'est elle pas visible dans les particules élementaires, étant donné que le reste n'est que vide?

[BidOx]

Tout réflechi c'est contradictoire comme lorsque les nucléons se lient, la masse finale est inférieure à celle des nucléons 1a 1, ça voudrait dire que lors de la fusion des nucléons il y a perte de masse, or vous me dites le contraire non?

[norien]

La masse d'un noyau est bien inférieure à celle de ces nucléons, je n'ai jamais dit le contraire de cela.

Qu'est ce qui vous fait dire ?

lors de la fusion des nucléons il y a perte de masse, or vous me dites le contraire non?

[BidOx]

Si au départ on considére que les noyaux sont formés d'un nucléon et que ces noyaux fusionnent entre eux ceci revient à dire que la fusion de ces atomes provoque une perte de masse. Donc la désintégration de ces atomes ne corepond-elle pas au contraire, puisqu'a la fin on réobtient ce qu'on avait au départ?

[norien]

La radioactivité naturelle ne concerne pas tous les noyaux.
Lors d'une désintégration spontanée, la masse finale est inférieure à la masse initiale ; la désintégration libère de l'énergie.

Si on considère maintenant une noyau stable, donc non radioactif, il faut lui fournir de l'énergie pour parvenir à en séparer ses nucléons ; la masse finale sera alors supérieure à la masse initiale ; la destruction du noyau absorbe de l'énergie.

Ne confondez pas les noyaux radioactifs instables et les noyaux stables donc non radioactifs.

A plus.

[BidOx]

Ok et la perte ou gain de masse se ressent-il dans les particules élementaires, étant donné qu'il n'y a aucune autre particule suceptible d'avoir une masse?

[curieuxdenature]

Bonjour

par définition la masse d'une particule élémentaire est donnée lorsqu'elle est isolée, donc non liée avec une autre.
Tu peux le constater en comparant la masse du proton, de l'électron et de l'hydrogène.
Additionne Mp avec Me, soustrait du résultat la masse de H et tu obtiens 13.6 eV
c'est l'énergie perdue lors de la 'chute' de l'électron vers le noyau, c'est aussi l'énergie qu'il faut fournir à l'électron de l'atome neutre pour l'ioniser complétement.

1.00727646677 + 0.00054857990943 - 1.0078250321 = 0.00000001458 UMA
soit = 13.58118 eV

autrement écrit : Mp + Me = MH + 13.6 eV (libéré)
exactement comme dans une réaction de fusion.

[BidOx]

Bonjour,
Merci d'avoir répondu à toutes mes questions je pense être prêt pour mon DS.