Au programme de ce chapitre
- I. Des noyaux instables
- II. Écrire une équation de désintégration
- Savoir-faire
- Exercices types corrigés
- Teste-toi — vrai ou faux ?
- Pièges fréquents et astuces
- À retenir
La définition à retenir
Définition Un noyau est noté AZX : Z est le numéro atomique (nombre de protons) et A le nombre de masse (nombre de nucléons : protons + neutrons). Des isotopes ont le même Z mais des A différents, comme 126C et 146C.
Un exemple corrigé
Exemple Le carbone 14 est émetteur β- : 146C → 147N + 0-1e. Vérification : A : 14 = 14 + 0 ; Z : 6 = 7 + (−1). Le noyau fils est l'azote 14.
Extrait du cours
Le radon qui s'infiltre dans certaines caves d'Ardenne, le carbone 14 des archéologues, l'iode utilisé à l'hôpital : tous ces noyaux sont radioactifs. Ce chapitre t'explique ce qui se passe dans un noyau qui se désintègre et comment écrire l'équation de cette transformation.
Lexique
- nucléon
- particule du noyau : proton ou neutron
- isotopes
- noyaux de même numéro atomique Z mais de nombres de masse A différents
- désintégration
- transformation spontanée d'un noyau instable en un autre noyau
- noyau fils
- noyau obtenu après la désintégration
Les erreurs fréquentes à éviter
Piège — confondre Z et A, ou croire que A est le nombre de neutrons. Dans 146C, il y a 6 protons et 14 − 6 = 8 neutrons, pas 14 neutrons. Pour trouver les neutrons, soustrais toujours Z à A.
Piège — oublier le signe de l'électron. L'électron s'écrit 0−1e : sa charge vaut −1. Dans 27 = Zfils + (−1), Zfils vaut donc 28 et non 26. Fais attention au signe avant de lire le tableau périodique.
Attention L'électron émis lors d'une désintégration β- ne vient pas du nuage électronique : il est créé dans le noyau, quand un neutron se transforme en proton.
L'astuce du prof
Astuce Retiens : en α, A diminue de 4 et Z de 2 ; en β-, A ne change pas et Z augmente de 1 ; en β+, A ne change pas et Z diminue de 1 ; en γ, rien ne change.
Exercices corrigés
Cherche d'abord seul, puis ouvre la correction.
Exercice 1 — Protons, neutrons, isotopes
Pour chacun des noyaux 126C, 146C, 147N et 23892U, donne le nombre de protons et de neutrons. Lesquels sont des isotopes l'un de l'autre ?
Voir la correction
Neutrons = A − Z. 126C : 6 protons, 6 neutrons. 146C : 6 protons, 8 neutrons. 147N : 7 protons, 7 neutrons. 23892U : 92 protons, 146 neutrons. Les isotopes ont le même Z mais des A différents : seuls 12C et 14C sont isotopes (14N a le même A que 14C, mais un autre Z).
Exercice 2 — Le radium, un émetteur α
Le radium 226 (Z = 88) se désintègre par radioactivité α en radon (Z = 86). Écris l'équation.
Voir la correction
L'équation est 22688Ra → 22286Rn + 42He. Contrôle : 226 = 222 + 4 pour les nucléons, et 88 = 86 + 2 pour les charges. Le noyau fils a 4 nucléons de moins : c'est bien un noyau de radon 222.