Radioactivité colle

[Celine]

Bonjour,
J’ai une question concernant le qcm 15 de la colle de physico-chimie.
Dans la correction on a vu qu’un noyau était stable si Z<20 ou si N/Z>2,6.
Mais je ne vois pas du tout à quoi correspondent ces valeurs dans le diapo. Dans le premier cours, sur la page 38 du diapo on dit qu’un noyau est stable si N/Z=1, et instable si c’est supérieur à 1,5. Est ce que vous pouvez m’éclairer s’il vous plaît ?
Merci d’avance!

[lucien]

Hello !

Tout d'abord, attention à bien interpréter le diapo. La diapo 38 porte sur la stabilité des noyaux en fonction de leur rapport N/Z. Il faut comprendre que, pour les noyaux avec Z < 20, ce dernier est stable si N/Z ~ 1 (en précisant bien que N augmente plus vite que Z). Cependant, pour les noyaux dans lesquels Z > 83, il faut un rapport N/Z > 1,5 (car N augmente plus vite que Z). Garde bien en tête que tout ça est continu, si Z augmente, N augmente encore plus vite et donc le rapport N/Z augmente.

Dans un noyau, c'est l'interaction nucléaire forte qui permet de maintenir les nucléons "collés" entre eux. Cependant, plus le nombre de protons augmente, plus les forces de répulsions électromagnétiques (forces de Coulomb) augmentent (les protons étant chargés positivement). L'augmentation du nombre de neutrons par rapport au nombre de protons permet d'augmenter la force de l'interaction nucléaire forte sans augmenter les forces de répulsions (les neutrons ayant une charge nulle) et ainsi maintenir l'intégrité du noyau !

Concernant ta question, dans l'item A du QCM 15, l'énoncé donne : "La fusion nucléaire concerne les noyaux possédant un numéro atomique Z<20".

La question n'est pas la stabilité du noyau mais bien sa capacité à entrer en fusion. Page 43 du 1er diapo du Pr Ribeiro, il est écrit que les éléments très légers avec A<20 (et pas Z<20) peuvent subir une réaction de fusion nucléaire. L'item est donc faux.

L'item B donne : "Un atome lourd excédentaire en neutrons est stable si N/Z>3"

Pour cet item, une coquille s'est effectivement glissée dans la correction. Un atome est considéré lourd quand A>100 (diapo 42), il faut alors un rapport A/Z ~ 2,6 (tel que c'est écrit dans le cours : A ~ 2,6Z). Pour que l'item soit juste, il faut écrire "un atome lourd excédentaire en neutrons est stable si A/Z ~ 2,6"

J'espère avoir répondu à ta question,
Bon courage !
Lucien - Tuteur de PC

[Celine]

Ah d'accord merci beaucoup j'ai compris !