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Noyaux atomiques et radioactivité

Introduction à la physique nucléaire

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De quoi est composée la matière ? Voici une bien vieille question. Les chimistes vous répondront que la matière est constituée de particules, les atomes1, et que ceux-ci s'assemblent en molécules. Les molécules peuvent se briser et se recomposer selon des réactions chimiques qui peuvent libérer ou absorber de l'énergie. Tout cela ne se fait pas n'importe comment, et en chimie, les atomes notamment ne peuvent pas être créés ni détruits.

Soit, mais notre curiosité étant sans limite, comment ne pas se poser toujours plus de questions ?

De quoi est composé un atome ? Que se passe-t-il en deçà de cette échelle ? Est-ce vraiment impossible de briser un atome ?

C'est là le but de ce tutoriel. Décrire l'atome, ses constituants et propriétés puis les différentes transformations possibles et les grands principes sous-jacents dirigeants ces transformations, dites radioactives.

  • Prérequis : Savoir ce qu'est une charge électrique et connaitre les bases de la mécanique.
  • Objectifs : Décrire la radioactivité et ses liens avec le noyau atomique.

Des encarts comme celui-ci présentent rapidement des expériences qui valident les théories décrites, ou donnent des détails non essentiels à la compréhension de ce tutoriel. Ils peuvent être omis en première lecture.


  1. Littéralement insécable en grec, bien qu'en fait, il est tout à fait possible de les casser, même si c'est beaucoup plus difficile que de casser des molécules. 

Le noyau atomique

  1. L'atome
  2. Les constituants du noyau atomique
  3. Les propriétés du noyau atomique

La radioactivité

  1. Les différents types de radioactivité
  2. Stabilité des noyaux et énergie de liaison
  3. Décroissance radioactive


Voilà qui conclut ce tutoriel. Vous savez désormais de quoi est constitué un noyau atomique, comment il se transforme, et au bout de combien de temps. Vous savez si un atome a des chances ou non d'être stable, et dire quelle proportion d'atome se désintègreront au bout d'un certain temps.

Il n'a pas été abordé ici l'effet des radiations ou leurs mesures. En effet, chaque type de radioactivité engendrant des particules différentes, les moyens de se prémunir ou de mesurer la radioactivité dépendent des noyaux qui se désintègrent. Vous avez en main les billes pour comprendre les réactions de transmutations, ou bien pour lire des cours de radioactivité plus poussés.

Je souhaiterai remercier Mewtow, qui fut l'auteur de la première version de ce tutoriel (par la suite fortement remanié), Rockaround pour son incroyable soutien lors de la bêta, Emeric, rezemika et SpaceFox pour leurs relectures, et adri1 pour la validation.

5 commentaires

Aaaah, que de bons souvenirs :D ! Merci de les avoir ravivés par ce tutoriel, extrêmement clair.

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Je suis très étonné. Je m'attendait à un article de vulgarisation simpliste sur les atomes, mais ce tuto est bien plus que ça: très clair, accessible à tous et en même temps plein de détails plus techniques qui donnent envie de pousser plus loin (dommage que les sources soient en allemand x)) Beau travail :)

Un jour j’irai vivre en Théorie, car en théorie tout se passe bien.

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