Introduction à la physique nucléaire
Conservation de nombres de masse et de nombres atomiques
  • Alpha : La loi de conservation de nombre de masse autorise la transmutation nucléaire avec émission des particules selon la réaction générique :

Exemple

La plupart des particules émises par des substances naturelles ont des énergies dans l'intervalle de 3 à 8 MeV, ce qui correspond à des parcours de quelque 3 à 8 cm dans l'air. La mesure de ce parcours dans l'air est une bonne mesure de l'énergie des particules . Cependant les parcours dans les matières solides sont très faibles.

  • Beta − : La loi de conservation de nombre de masse autorise la transmutation nucléaire avec émission de selon la réaction générique :

Exemple

Un antineutrino doit être ajouté aux produits de la réaction pour satisfaire aux règles de conservation qui s'imposent. (Voir l'Annexe 3 pour des grandeurs utiles en physique nucléaire y compris celles portant sur le neutrino).

Cette réaction équivaut la transformation au sein du noyau, d'un neutron en un proton et un électron qui est émis ensuite. Les expériences de déflexion électrique et magnétique par la spectrométrie de masse confirment cette identification ; ils montrent aussi, que pour un élément donné, ces électrons ne sont pas tous émis avec la même énergie cinétique.

  • Beta + : La loi de conservation de nombre de masse autorise la transmutation nucléaire avec émission de selon la réaction générique :

Exemple

Un neutrino  doit être ajouté aux produits de cette réaction pour satisfaire aux règles de conservation. Le positron est en effet un électron avec charge positive.

Remarque

Le pouvoir de pénétration des particules , bien que limité à de faibles épaisseurs de matière est cependant beaucoup plus grand que celui des particules . Il faut plusieurs millimètres d'aluminium pour arrêter ces particules. La mesure de l'épaisseur d'arrêt pour les particules est une bonne détermination de la valeur maximum de leur énergie et peut donc servir à caractériser l'émetteur. Ce pouvoir de pénétration plus grand des particules est du à leur charge et surtout à leur masse beaucoup plus faible que celle des particules . Noter dans la Fig. 12, que « » lit en anglais « Electron Capture » ce qui signifie capture électronique.

figure 12 : Schéma de modes de désintégration nucléaire avec conservation de nombres de masse atomiques.

Remarque

Le Plomb a quatre isotopes stables , , , et un isotope instable avec une mi-vie de . Un total de 38 isotopes du sont connus, y compris des isotopes en forme d’espèces synthétiques. Les isotopes du dans les chaines de désintégration d’Actinium, Radium et Thorium, étaient connus classiquement sous les appellations : Radium : , Actinium : , Thorium : , Radium (radiolead) : , Actinium : , Thorium : , Radium : . De plus, termine la chaine de la série de Uranium/Radium issue de , termine la chaine de la série de Actinium issue de et termine la chaine de la série de Thorium issue de .

Antoine KHATER - Université du Maine Paternité - Pas d'Utilisation Commerciale - Pas de ModificationRéalisé avec Scenari (nouvelle fenêtre)