Transformation nucléaire

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-CLASSE INVERSÉE- Parcours sur :

«

Transformation nucléaire

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Étapes Objectifs Contenu date

Je découvre

(le contexte)

- Savoir identifier des isotopes

- Savoir écrire une équation de réaction nucléaire

- Savoir identifier la nature d’une transformation

Présentation : Questionnement sur «les transformations nucléaires».

10/04/20

Je m’informe …des prérequis

1-Au cours d’une transformation nucléaire seul le noyau de l’atome est touché !

Je m’approprie…

des nouveautés

à distance

Voir les Vidéos : 1-https://lycee.hachette-

education.com/ressources/0002016262689/C08_VID_equation-reaction-nucleaire.mp4

10/04/20

en classe

Activité 2 p.131 : « Différentes transformations » Activité 1 p.130 : « Les isotopes de l’iode »

06/04/20 10/04/20 - Exercices n° 5,10,14,19 p. 138 à 141 24/04/20

J’approfondis

(savoir porter un regard critique)

Je m’auto- évalue

Q.C.M Sur Kahoot disponible à partir du… …./04/20

Carte Mentale A réaliser pour le… …./04/20

J’évalue La carte mentale de mon voisin………... …./04/20

Évaluation

ECE Devoir

https://www.physique-chimie-facile.jimdofree.com

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L’essentiel sur :

«

Transformation nucléaire

^» ^{durée :}

 - Savoir identifier des isotopes

- Savoir écrire une équation de réaction nucléaire - Savoir identifier la nature d’une transformation

2 semaines

Introduction

Au cœur des étoiles il y a principalement les éléments hydrogène et hélium, qui se combinent, en refroidissant des éléments plus lourds se forment : c’est la nucléosynthèse stellaire !

Mais des éléments instables sont amenés à évoluer, d’autres percutés par particules se brisent….le hasard ne permet pas toujours de prévoir leur durée de vie ou les énergies mises en jeu.

I- Les noyaux et leurs isotopes :

1°/ Rappel sur le noyau :

 Un noyau est formé de particules appelées les nucléons.

Parmi les nucléons il y a : les protons et les neutrons

 Pour représenter un noyau chimique, on utilisera une écriture conventionnelle :

-Expliquer le symbole suivant : 157N

Le noyau d’azote (de symbole N), contient : ……nucléons, …...protons et : ………neutrons

Remarques importantes :

- La masse du proton et celle du neutron étant très proches, en physique nucléaire, pour simplifier, on exprimera la masse d’un noyau avec l’unité de masse atomique, notée u : 1 u = 1,66 x10^-27 kg

https://www.physique-chimie-facile.jimdofree.com Nombre de

nucléons, aussi appelénombre de

masse

Symbole formé par une Majuscule, parfois suivie d’une minuscule Nombre de protons,

aussi appelé numéro atomique

Carte d’identité

PROTON NEUTRON

Symbole

1p

1 ₀¹n

Masse (en kg) 1,665 x10^-27 1.667 x10^-27

Charge électrique 1,6 x10^-19 C 0

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- Le nombre de NUCLÉONS = nombre de PROTONS + nombre de NEUTRONS (nbre masse A) (nbre Z)

2°/ Les isotopes :

- On a constaté que dans la nature un même élément chimique pouvait avoir des compositions de noyaux « légèrement » différentes. Toutefois comme ils ont les mêmes propriétés chimiques ils possèdent à chaque fois le même nombre de protons Z, ils diffèrent seulement par leur nombre de neutrons :

- Exemple : « les différents isotopes de l’élément hydrogène H »

-Remplir le tableau suivant :

1H

1 ₁²H ₁³H

Nombre de nucléons A Nombre de protons Z Nombre de neutrons

II- La transformation nucléaire :

1°/ Généralités:

- Les isotopes d’un même élément chimique n’ont pas tous la même « stabilité ». Certains sont stables d’autres subissent « spontanément » une transformation nucléaire, appelée radioactivité ou

désintégration radioactive.

- Dans tous les cas, à la suite d’une transformation nucléaire :

- un noyau initial (appelé « noyau Père ») se transforme en un autre noyau (appelé « noyau Fils »).

- l’élément chimique n’est pas conservé.

- un rayonnement électromagnétique dit « gamma » () est émis et parfois, en plus, une particule.

NB

: On a dénombré 3 types de radioactivités, elles sont caractérisées par la particule émise.

 La radioactivité alpha  une particule alpha (= noyau d’Hélium 24He ) est émise.

 La radioactivité béta (-)  un électron ( ₋₁⁰e ) est généré depuis le noyau !

 La radioactivité béta (+)  un positon ( ₊₁⁰e ) est généré depuis le noyau !

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2°/ L’écriture d’une équation de réaction nucléaire :

Une transformation nucléaire peut être modélisée par une réaction dans laquelle une ou des particules se désintègrent ou réagissent et d’autres particules sont formées.

Dans tous les cas, Il y a toujours conservation du nombre de masse A (la somme des nombres en exposant) et du nombre de charges Z (la somme des nombres en indices).

Exemple n°1 :

Dans l’atmosphère un atome de carbone 14 (de symbole ¹⁴₆C¿ se désintègre en formant un atome d’azote(N) et un électron.

-Compléter l’équation suivante :

146C  ….….N + −10e

Exemple n°2 :

Lors d’une réaction de fission nucléaire, un neutron vient percuter un noyau d’uranium 238, il se forme un noyau de Strontium ( ₃₈⁹⁴Sr ) et un noyau de Xénon ( ¹³⁹₅₄Xe ) ainsi que 3 neutrons !

-Compléter l’équation suivante :

0n

1 + … …238U  3894Sr + 13954Xe + 301n

CONCLUSION :

 Lors d’une transformation nucléaire, une partie de l’énergie de cohésion des nucléons est transformée en énergie rayonnante. De grandes quantités d’énergie sont libérées ! Il n’y a pas conservation des éléments chimiques, seulement la charge globale électrique est conservée.

 Lors de transformation chimique, des liaisons entre les atomes sont rompues, des électrons des cortèges électroniques peuvent être échangés. Il y a conservation des éléments

chimiques et de la charge globale électrique.

 Lors d’une transformation physique les espèces sont conservées seul leur état (= éloignement des entités) change.