LE NOYAU DE L'ATOME : LA RADIOACTIVITÉ


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Les points caractéristiques de la courbe Energie = f (A)

L’énergie de liaison des nucléons dans le noyau peut être obtenue à partir de la relation d’Einstein et la représentation de
cette énergie en fonction de A n'apporte pas d'information directement visibles.

    L'énergie croît en même temps que A et présente une
    variation linéaire (qui suit la droite en pointillé) et décroche
    vers le bas aux environs de A = 60.

    Les trois premières valeurs (Hydrogène, Deutérium et
    Tritium) ne sont pas sur la droite (voir le zoom)
    car elles sont très faibles.
    Par contre, lorsque le résultat est proposé en MeV
    par nucléon, on obtient une courbe appelée
    courbe d'Aston
.

    Les valeurs par atome ne font que croitre comme A, si l'on
    ramène au nombre de nucléons, il est alors possible de
    comparer entre elles les énergies libérées par les
    éléments.
 
On observe les extrêmes,
l'Hydrogène libère 0,3 MeV par nucléon alors que
le Fer libère près de 9 MeV mais dès l'Hélium
(sauf le Li et ses isotopes) on est à plus de 7 MeV.
La plupart des élément ont donc une énergie comprise entre 7 et 9 MeV par nucléon.

La fusion d'éléments légers (faible énergie comme H à 0,3 MeV) pour donner des éléments plus lourds (comme He à 7,1 MeV) libère beaucoup d'énergie
et c'est ce qui se produit dans le soleil.
La difficulté consiste à se trouver dans les conditions telles que le rapprochement puis la fusion des atomes soit possible (haute température et pression ; comme dans la centre du soleil).

Les éléments dont les nombre de masse sont compris entre 40 et 60 sont les plus stables
(K, Ca, S, Ti, Cr, V, Fe, Mn, Ni, Co).

On comprend que si la fusion libère de l'énergie, la fission (casser les éléments les plus lourds qui présentent une valeur
de l'ordre de 7,5 MeV en éléments plus légers qui présentent une valeur de l'ordre de 8 MeV) libère de l'énergie mais elle
est moins grande que dans le cas de la fusion.

 


Atomistique et liaison chimique            Le noyau de l'atome             Exercices                   
Pr Robert Valls                                                                                                                                                         robert.valls@univ-amu.fr