Noyaux Lourds/Noyaux Legers

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Posted by: guadalix

Bonjour,

j'aurais quelques questions à vous poser, si quelqu'un pouvez me donner des explications, ça m'arrangerait.

Comment expliquer qu'un noyau lourd contienne relativement plus de neutron qu'un noyau leger ?

Les noyaux lourds , riches en nucleon sont radioactifs et se transforment en ejectant des particules alpha ( noyau d'atome d' helium ) ; montrez que cette transformation permet de se rapprocher de la zone de stabilité ?

Je vous remercie pour votre aide précieuse.


Posted by: Texanito

Je n'ai pas encore étudié les noyaux lourds et les noyaux légers mais je crois me souvenir avoir lu quelque part que les noyaux lourds (donc avec un nombre de masse supérieur à celui de l'uranium) sont trop grands pour que l'intéraction forte opère.

La conséquence est que les protons, instables, n'arrivent plus à tenir en place et s'en vont en quelques sortent. C'est la radioactivité.

Mais ca demande confirmation


Posted by: guadalix

Personne d'autres n'a une idée?


Posted by: guadalix

c'est important, donc si quelqu'un a plus d'idée, ça serait chouette s'il pouvait m'en faire part. merci tout de meme.


Posted by: cesar

Citation:
Posté par guadalix

Les noyaux lourds , riches en nucleon sont radioactifs et se transforment en ejectant des particules alpha ( noyau d'atome d' helium ) ; montrez que cette transformation permet de se rapprocher de la zone de stabilité ?

Je vous remercie pour votre aide précieuse.

essayez la courbe d'Aston ?

http://perso.orange.fr/physique.chi...SSE_ENERGIE.htm


Posted by: Dominique Lefebvre

Avant d'aborder le sujet et de lire des affirmations du genre "les protons, instables, n'arrivent plus à tenir en place et s'en vont en quelques sortent. C'est la radioactivité", je crois qu'il est utile de rappeler quelques principes.

Il n'existe pas une "radioactivité" mais plusieurs, sans compter les sous-cas sur lequels on reviendra sans doute.

Concernant la relation entre le rayon d'un noyau (de l'ordre de qq fm) et son nombre de masse, il existe une formule empirique qui donne le rayon R en fonction de A, c'est R =R0*A^(1/3), où R0 est une constante valant environ 1,2 fm.

Rappelons aussi que la taille d'un noyau ne dépend pratiquement pas de son Z.

Signalons enfin que le modèle de représentation d'un noyau est plutôt la goutte d'eau que la sphère. C'est d'ailleurs avec cette image que l'on a la première fois expliqué la fission...

Concernant la stabilité, elle dépend de beaucoup de choses et pas seulement de la taille du noyau, entre autres le nombre de neutrons.
Le nombre de noyaux stables lorsque Z est impair et N (nb de neutrons) est impair est de 4 seulement (H, Li, B, N). Alors que 160 noyaux avec Z pair et N pair sont stables!
D'autres chiffres pour planter le décor: 20 isotopes naturels sont radioactifs pour Z<=82 (le plomb). Au delà, tous les nucléides sont radioactifs.

Pour expliquer tout ça, une certaine Maria Mayer, Nobel de physique 63, a montré que les nucléons s'organisaient selon un modèle en couches le noyau.

Ce qu'il faut retenir au niveau du secondaire et même en prépa, c'est que la loi de Coulomb (en 1/r^2 je vous rappelle) fait que plus le rayon du noyau est grand (et donc A selon l'équation ci-dessus) et donc plus le nombre de protons est grand, plus le noyau a tendance à être instable. Il faut un nombre de plus en plus grand de neutrons pour le stabiliser. Il arrive un moment où l'augmentation du rapport neutrons/protons ne suffit plus (ça se calcule) : le noyau devient instable. Cette limite est atteinte pour le plomb. C'est le sens de la courbe de Aston citée par césar, qui laisse apparaître la vallée de la stabilité, seule vallée connue des physiciens nucléaires (avec celles du désert du Mexique..).

Si vous voulez aller plus loin dans le sujet, il va falloir parler d'énergie de liaison, ce qui risque d'être plus compliqué...










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