A propos de la radioactivité

par **anima** » 22 Oct 2006, 20:20

JALeX a écrit:Donc si j'ai bien compris,

les rayons alpha ne pénètre que très peu puisqu'il sont "gros"
les rayons béta sont assez pénétrant car ce sont des particules plus petites,
les rayons gama sont des particules encore plus petite, donc sont très pénétrants.

et donc les expérience de Rutherford ont montré le caractère lacunaire de la matière, c'est à dire qu'il est plein de vide..

c'est ça?

Les rayons gamma ne sont pas, en théorie, de la matiere. Mais bon, ton prof laissera passer. Et si il laisse pas passer, tu lui dis que c'est la meme chose que l'expérience du chat de Schroedinger.

Et sinon, oui c'est ca :we:

par **JALeX** » 22 Oct 2006, 20:29

de toute façon, dans la question on ne parle pas des gamma donc j'en parlerais pas ;)

Enfait, y'avais un schéma sur mon document qui montré la déviation ou non des particules alpha sur un atome d'or, et en gros on voit si c'est dévié si ca rencontre ou non le noyau.

Bon et bien je crois avoir tout compris, merci d'avoir pris le temps cette aprem de tout m'expliquer!

Bonne soirée ;) :ptdr:

par **Dominique Lefebvre** » 22 Oct 2006, 20:35

anima a écrit:Les rayons gamma ne sont pas, en théorie, de la matiere. Mais bon, ton prof laissera passer. Et si il laisse pas passer, tu lui dis que c'est la meme chose que l'expérience du chat de Schroedinger.

Et sinon, oui c'est ca :we:

Exact, comme je l'ai déjà écrit les rayons gamma sont des ondes électromagnétiques, de longueur d'onde très faible (10^-4 m environ). Pas de matière donc....

Autre chose, concernant la pénétrabilité d'un rayonnement. Il faut considérer également l'énergie des particules en question.
Par exemple, il existe à Caen un accélérateur d'ions lourds (le GANIL), qui propulse à des vitesses subliminiques des ions très lourds. Et bien je te garantis qu'un ion He2+ (les particules alpha) balancé à 200 000 km.h-1 (il faut trouver l'énergie pour, évidement!) , ça pénètre méchamment!!!
Donc, on dira plus exactement que plus une particule transporte d'énergie et plus elle est pénétrante, c'est à dire capable de se frayer un chemin dans la matière. Parce que pour arriver à ça, il y a deux moyens:
1 - tu passes au travers des mailles du filet, comme l'a décrit Anima. Cela suppose de très petites particules. Très petites devant la taille d'un atome...
2 - tu démolis tout sur ton passage. C'est le cas des ions lourds (comme He2+) fortement accélérés. Mais dans ce cas, il ne s'agit plus de radioactivité naturelle.

Et puis enfin, tout ce que je t'écris ci-dessus est une approximation, qu'il faudrait préciser à la lumière de la mécanique quantique. MAis bon, là, on dépasse largement les limites de ton cours!

par **anima** » 22 Oct 2006, 20:47

Dominique Lefebvre a écrit:Exact, comme je l'ai déjà écrit les rayons gamma sont des ondes électromagnétiques, de longueur d'onde très faible (10^-4 m environ). Pas de matière donc....

Autre chose, concernant la pénétrabilité d'un rayonnement. Il faut considérer également l'énergie des particules en question.
Par exemple, il existe à Caen un accélérateur d'ions lourds (le GANIL), qui propulse à des vitesses subliminiques des ions très lourds. Et bien je te garantis qu'un ion He2+ (les particules alpha) balancé à 200 000 km.h-1 (il faut trouver l'énergie pour, évidement!) , ça pénètre méchamment!!!
Donc, on dira plus exactement que plus une particule transporte d'énergie et plus elle est pénétrante, c'est à dire capable de se frayer un chemin dans la matière. Parce que pour arriver à ça, il y a deux moyens:
1 - tu passes au travers des mailles du filet, comme l'a décrit Anima. Cela suppose de très petites particules. Très petites devant la taille d'un atome...
2 - tu démolis tout sur ton passage. C'est le cas des ions lourds (comme He2+) fortement accélérés. Mais dans ce cas, il ne s'agit plus de radioactivité naturelle.

Et puis enfin, tout ce que je t'écris ci-dessus est une approximation, qu'il faudrait préciser à la lumière de la mécanique quantique. MAis bon, là, on dépasse largement les limites de ton cours!

Tu sais, quand tu démolis tout, c'est du travail de l'armée. Pas de la radioactivité.

Enfin, je suis content d'avoir trouvé quelqu'un qui pense méchamment comme moi :ptdr:

par **JALeX** » 22 Oct 2006, 20:50

Enfait je viens d'y penser.

Dans cette "activité préparatoire" à mon cours sur la radioactivité,
pour expliquer la question 4 sur la pénétrabilité des rayon alpha et béta,

enfait je ne suis pas sensé savoir que les rayons alpha sont des noyaux d'hélium et que les béta sont des positons,

on me donne juste des infos sur la vitesse, est-ce suffisant pour expliquer la pénétrabilité.
Les rayons béta sont beaucoup plus rapide donc pénétre mieux.. mais ca m'a l'air un peu faiblard comme justification..

par **Dominique Lefebvre** » 22 Oct 2006, 20:51

anima a écrit:Tu sais, quand tu démolis tout, c'est du travail de l'armée. Pas de la radioactivité.

Enfin, je suis content d'avoir trouvé quelqu'un qui pense méchamment comme moi :ptdr:

Pour une fois qu'on ne parle pas d'armée.... Je ne sais pas si tu as vu des traces de passage d'ions lourds dans la matière, mais ça fait des dégats. les chercheurs du GANIL s'en servent pour ça d'ailleurs. Bombarder (désolé, c'est le mot consacré, un peu martial non!), c'est le but, très pacifique, de GANIL...

par **Dominique Lefebvre** » 22 Oct 2006, 20:53

JALeX a écrit:Enfait je viens d'y penser.

Dans cette "activité préparatoire" à mon cours sur la radioactivité,
pour expliquer la question 4 sur la pénétrabilité des rayon alpha et béta,

enfait je ne suis pas sensé savoir que les rayons alpha sont des noyaux d'hélium et que les béta sont des positons,

on me donne juste des infos sur la vitesse, est-ce suffisant pour expliquer la pénétrabilité.
Les rayons béta sont beaucoup plus rapide donc pénétre mieux.. mais ca m'a l'air un peu faiblard comme justification..

Une petite rectif: les beta- sont des électrons, les béta+ des positons.

Ton explication est un peu simpliste mais pas fausse. Il vaudrait quand même mieux parler d'énergie et lier la vitesse à l'énergie. Tu as entendu parlé d'énergie cinétique?

par **anima** » 22 Oct 2006, 20:53

Dominique Lefebvre a écrit:Pour une fois qu'on ne parle pas d'armée.... Je ne sais pas si tu as vu des traces de passage d'ions lourds dans la matière, mais ça fait des dégats. les chercheurs du GANIL s'en servent pour ça d'ailleurs. Bombarder (désolé, c'est le mot consacré, un peu martial non!), c'est le but, très pacifique, de GANIL...

Je sais, déja vu. Je n'ai peut-etre pas beaucoup d'années d'expérience dans ce genre de choses, malheureusement, pour en conclure par comparaison.

Et pour JAleX, oui, tu peux deduire que les alpha seront bcp plus gros selon le principe d'accélération de la matiere (la vitesse max dépend de la masse du corps accéléré. Or, les deux types de radioactivité sont, a ton niveau, supposé partant avec la meme énergie). Donc, tu peux en déduire la taille relative de l'un par rapport a l'autre

par **JALeX** » 22 Oct 2006, 20:59

Ok donc si j'utilise l'énergie cinétique,

je part de :

Ec = 1/2.m.v²

Donc si la vitesse des rayons béta est plus grande, alors ils ont une plus grande énergie,donc elles ont une plus grande energie, donc elle pénètre mieux.

C'est bien comme justification?

par **anima** » 22 Oct 2006, 21:02

JALeX a écrit:Ok donc si j'utilise l'énergie cinétique,

je part de :

Ec = 1/2.m.v²

Donc si la vitesse des rayons béta est plus grande, alors ils ont une plus grande énergie,donc elles ont une plus grande energie, donc elle pénètre mieux.

C'est bien comme justification?

Non
E = 1/2mv^2.
Tous les corps partent avec une energie "égale" du noyau.
Donc tu as d'un coté E = 1/2mv^2 et de l'autre la meme chose. Cependant, la vitesse de l'un > celle de l'autre. Qu'en conclus-tu? que la masse de l'un < celle de l'autre :hum:

par **Dominique Lefebvre** » 22 Oct 2006, 21:05

JALeX a écrit:Ok donc si j'utilise l'énergie cinétique,

je part de :

Ec = 1/2.m.v²

Donc si la vitesse des rayons béta est plus grande, alors ils ont une plus grande énergie,donc elles ont une plus grande energie, donc elle pénètre mieux.

C'est bien comme justification?

Dans l'expression de Ec, Ec est proportionnelle au carré de la vitesse et seulement proportionnelle à la masse...
Les béta ont une vitesse très grande (d'un ordre de grandeur supérieur à celle des alpha). Leur énergie cinétique est donc très grande.

par **JALeX** » 22 Oct 2006, 21:06

Ahem, d'accord donc l'energie cinétique ne permet que de conclure sur la masse..

Juste ce que je ne comprend pas, c'est pourquoi l'energie est la même pour les deux rayons?

par **Dominique Lefebvre** » 22 Oct 2006, 21:08

anima a écrit:Non
E = 1/2mv^2.
Tous les corps partent avec une energie "égale" du noyau.

Tu es sur de ça Anima? Ne crois-tu pas qu'un photon gamma qui est expulsé ne transporte pas plus d'énergie qu'un noyau alpha?

par **JALeX** » 22 Oct 2006, 21:10

Euh faudrait vous mettre d'accord parceque bon ca m'embrouille sinon tout ça :briques:

par **Dominique Lefebvre** » 22 Oct 2006, 21:20

JALeX a écrit:Euh faudrait vous mettre d'accord parceque bon ca m'embrouille sinon tout ça :briques:

Bon, on va partir du début: la loi de la conservation de l'énergie...

Avant la réaction, on a un atome qui possède une certaine masse Mi.

Admettons que l'on ait une émission alpha. Après l'émission, on obtient un autre atome +1 noyau d'hélium. Cette réaction nucléaire produit:
- un nouvel élement dont la masse Mf est inférieure à Mi de départ
- un noyau alpha
- de l'énergie (qui correspond à la perte de masse (Mi - Mf - noyau d'hélium).

Cette énergie est transportée sous forme d'énergie cinétique par le noyau d'Hélium (on va supposer qu'il n'y a pas de rayonnement électromagnétique).

Est-ce plus clair?

par **JALeX** » 22 Oct 2006, 21:52

oui c'est clair,
et pour relier à ma réponse alors, je dis quoi au final?

par **Dominique Lefebvre** » 22 Oct 2006, 22:05

JALeX a écrit:oui c'est clair,
et pour relier à ma réponse alors, je dis quoi au final?

Pour faire simple, dis que les béta possèdent une masse relativement faible mais une vitesse très élevée et donc une énergie cinétique très grande.
Ils sont plus pénétrants que les alpha qui ont une masse plus grande mais une vitesse bien moins élevée donc une énergie relativement modeste, sachant que l'énergie cinétique est proportionnelle au carré de la vitesse.

par **JALeX** » 22 Oct 2006, 22:05

Ok merci!

Bonne soirée :we:

par **anima** » 23 Oct 2006, 17:09

Dominique Lefebvre a écrit:Tu es sur de ça Anima? Ne crois-tu pas qu'un photon gamma qui est expulsé ne transporte pas plus d'énergie qu'un noyau alpha?

C'est d'une supposition faite en 2nde dont je parle. Pas de la réalité. En plus, un rayonnement gamma n'a pas de masse. Il est donc une "exception"... :hum:

par **Dominique Lefebvre** » 23 Oct 2006, 17:28

anima a écrit:C'est d'une supposition faite en 2nde dont je parle. Pas de la réalité. En plus, un rayonnement gamma n'a pas de masse. Il est donc une "exception"... :hum:

Dans le cas présent, on considère les rayonnements alpha et béta qui impliquent des particules. L'énergie transportée se présente donc sous la forme d'énergie cinétique (l'énergie de rayonnement étant quasi nulle).

Dans le cas des gamma, c'est évidemmen le contraire: pas d'énergie cinétique mais de l'énergie de rayonnement.

Il n'empêche que chacune de ces particules n'est pas produite avec la même quantité d'énergie totale (cinétique + rayonnement)...

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