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Qu’est-ce que la matière ?

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Qu’est-ce que la matière ?

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Presentation Transcript

  1. matière atome électron proton quarks noyau neutron Photo CERN Qu’est-ce que la matière ? atome noyau Proton Neutron nombre d’électrons de l’atome élément chimique nombre de protons du noyau = nombre d’électrons de l’atome  élément chimique un élément peut avoir plusieursisotopesqui différent par le nombre de neutrons de leur noyau CNRS-IN2P3 et CEA-DSM-DAPNIA - T3

  2. Les isotopes de l’hydrogène 1 électron 1 proton 1 électron 1 proton 2 neutrons 1 électron 1 proton 1 neutron hydrogène 1H deutérium 2H tritium 3H CSNSM CNRS-IN2P3

  3. Isotopes uranium 238 Nombre de masse (neutrons + protons) 238 92 Numéro atomique (protons) Masse = 238 uranium U Protons = 92 Neutrons = 146 CSNSM CNRS-IN2P3

  4. uranium 238 U uranium 235 U 238 235 Protons = 92 Protons = 92 Neutrons = 146 Neutrons = 143 Masse = 238 Masse = 235 Deux noyaux ayant le même numéro atomique mais des nombres de masse différents sont dits ISOTOPES Les isotopes de l’uranium CSNSM CNRS-IN2P3

  5. Trois rayonnements ! a b -V g +V Papier Aluminium Béton CSNSM CNRS-IN2P3

  6. Noyaux stables et noyaux radioactifs  Dans la nature la plupart des noyaux sont stables  Mais si le noyau a un excès de protons ou de neutrons,  Il va se transformer en un noyau plus stable en émettant des rayonnements aou b et des g: il est radioactif NEUTRONS PROTONS CSNSM CNRS-IN2P3

  7. La radioactivité a + radium-226  radon-222 + a Protons 88  86 + 2 Neutrons 138  136 + 2 NEUTRONS PROTONS Un noyau hélium-4 (α) se sépare CSNSM CNRS-IN2P3

  8. La radioactivité b Unneutrondevientproton NEUTRONS PROTONS Unprotondevient neutron Fluor 18 oxygène 18 Azote 18 oxygène 18 9 protons 8 protons 7 protons 8 protons Radioactivité β+ Radioactivité β– β+ β– CSNSM CNRS-IN2P3

  9. protons 48 44 39 neutrons 53 57 62 La vallée de stabilité Masse (MeV) β– β + β– A=101 CSNSM CNRS-IN2P3

  10. La radioactivité g g – ν Radioactivité g e – Émission β– CSNSM CNRS-IN2P3

  11. Rayons γ, lumière et micro-ondes… Onde électromagnétique Charges en mouvement  Tout phénomène cosmique violent est source d’ondes électromagnétiques détectables. Visible : télescopes (astronomie optique) Ondes radio : radio-télescopes TV FM AM CSNSM CNRS-IN2P3

  12. La radioactivité artificielle 1 neutron phosphore Radioactif 30P 4He + 27Al 30Si • Irène Curie découverte de la radioactivité • & Frédéric Joliot artificielle CSNSM CNRS-IN2P3

  13. La demi-vie (T1/2) N/2 N/4 N/8 N/16 Demi-vie : Temps au bout duquel l ’activité est divisée par 2 N Après 10 demi-vies, il reste environ un noyau sur mille Nombre de demi-vies CSNSM CNRS-IN2P3

  14. Carte N-Z par demi-vie NEUTRONS PROTONS © NUCLEUS CSNSM CNRS-IN2P3

  15. Le polonium 210 Demi-vie 138 jours 1 μg = 170 MBq Emetteur alpha 5,4 MeV Contaminationpar ingestion tissus mous foie, rein, rate, ganglions, parois vasculaires Elimination : ~ ½ en 50 jours Dose léthale~ 10 ng/kg soit ~ 1 μg pour un homme adulte En vente libre : doses de 3700 Bq ( 0,22 x 10-4μg ) Rappel corps humain : 4500 Bq de 40K 3700 Bq de 14C CSNSM CNRS-IN2P3

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