HISTORIQUE DE LA RADIOACTIVITE
NOTION DE PERTE DE MASSE
INTRODUCTION (état des lieux avant la découverte de la radioactivité)
Origine de la conception des atomes : Démocrite
RÖNTGEN étudie les rayons cathodiques.Certains pensent que
l'émission est une sorte de lumière ,d'autres pensent qu'il s'agit de particules.
Röntgen découvre un rayonnement invisible mais pénétrant qu'il appelle rayons
X.Problème :quelle est la nature des RX ?
POINCARE : remarque que l'émission se produit là où
les parois de verre du tube sont phosphorescentes.
BECQUEREL fait l' hypothèse que le rayonnement X est
inséparable du phénomène de luminescence ?
I / LA RADIOACTIVITE NATURELLE :
Invalidation de l'hypothèse de Poincaré et
Becquerel :BECQUEREL réalise une expérience avec des sels d'uranium et
montre que " l'émission uranique " est seulement liée à l'uranium
U.
Découverte de divers
" radioéléments " :P et M CURIE : expérience
montrant l'émission du rayonnement par d'autres minéraux que U ,ce qui prouve que la
radioactivité est une propriété des atomes.
RUTHERFORD : découverte des rayonnements(Alfa,
Bêta...) : Les émissions " uraniques " ne sont pas des RX.
THOMSON : remise en cause de l'atome avec la découverte de l'électron 1897).Notion
de descendance radioactive : Rutherford et Soddy.
Modèles de l'atome :
RUTHERFORD : modèle planétaire et charge positive mais
l'électron est " bancal " et condamné à s'écraser sur le noyau.
BOHR en 1913 : reconstitution du modèle dans une autre
perspective (orbites permises " stationnaires " ,passage d'une orbite
à l'autre et nuage électronique. Notion d'orbite fondamentale).
II / TRANSMUTATION ET RADIOACTIVITE ARTIFICIELLES :
Découverte du proton et première transmutation
artificielle : En 1919 : bombardement de l'azote avec des particules
alpha : 1ère transmutation artificielle avec la formation d'un noyau
d'hydrogène :un " proton ". Au cours des années, de nombreuses
autres transmutations sont réalisées.
Découverte du neutron :Mise en évidence
du proton et du neutron (sans le savoir) par les Curie et découverte expérimentale du
neutron (Chadwick en 1932)
Radioactivité artificielle b+ en 1934.
Formation de nucléides artificiels
Réactions nucléaires provoquées : La
fission et l'utilisation des neutrons.
III / ASPECT ENERGETIQUE DES REACTIONS NUCLEAIRES :
Équivalence masse énergie : Relation
d'Einstein E=mc² (EINSTEIN et LAVOISIER).
Energie de liaison El d'un noyau : énergie
qu'il faut fournir pour casser le noyau.
Conservation de l'ensemble masse-énergie :
Perte de masse et énergie de liaison : Perte
de masse lors de la formation du noyau : masse du noyau - somme des masses de ses
constituants. Retrouver El = -Dm.c²
Energie de fission et de fusion : On montre
que plus l'énergie de liaison par nucléon (El/A) est grande ,plus le noyau est stable.
On montre que l'énergie libérée par fission ou fusion est liée à la perte de masse
lors de la transformation.
