Enseigner les Sciences de la nature

logo ensl   Logo du ministère de l'éducation
logo CIRI logo Immuniser Lyon
logo LBMC logo Musée Mérieux
Logo Inserm igfl igfl logo CREATIS
Logo du Museum national des histoires naturelles
Logo du musée de Confluences
logo geo 3d
Logo de Lyon 1 logo lgltpe 
Logo du Museum national des histoires naturelles
Logo du musée de Confluences
logo LBMC
logo LBMC
logos composé logo COP In My City logo Investissement d'avenirLogo du musée de Confluences
logo Météo France Logo du musée de Confluences
logo EVSlogo Grand Lyon
Vous êtes ici : Accueil / Thématiques / Géosciences / Temps géologiques / datation isotopique / comprendre / Le noyau atomique

Le noyau atomique

Noyau atomique et radioactivité

 

  • Quelques rappels de chimie ...

Le noyau d'un atome est constitué de nucléons (les protons chargés positivement et les neutrons qui sont électriquement neutres). Sa représentation symbolique est symbole_noyau.jpg où :

Z est le nombre de charges ou « numéro atomique ». C'est le nombre de protons présents dans le noyau.

A est le nombre de nucléons appelé aussi « nombre de masse ».

N = A - Z est donc le nombre de neutrons du noyau.

 

Un élément chimique est l'ensemble des entités (atomes ou ions) ayant le même nombre de charge Z.

Un nucléïde est l'ensemble des atomes de noyau identique (même A et même Z).

Alors qu'il n'y a qu'une centaine d'éléments chimiques, il y a plus de 1 500 noyaux répertoriés dont 325 naturels. En effet, pour un Z donné, il existe plusieurs noyaux qui différent par leur nombre de neutrons. Ces noyaux sont appelés isotopes.

 

  • Stabilité et instabilité des noyaux

La stabilité de certains noyaux est assurée par l'interaction forte qui s'exerce entre les nucléons. Cette interaction attractive est indépendante de la charge électrique. Sa portée n’excède pas la taille du noyau. Au-delà, l'interaction forte est négligeable devant les autres interactions.  

On appelle noyaux stables les noyaux pour lesquels il n'a jamais été possible de montrer expérimentalement qu'ils se soient désintégrés depuis leur formation. 

À l'échelle du noyau, la valeur de l'interaction forte attractive est très grande : elle compense l'interaction électrique répulsive entre protons. Mais lorsque le nombre de protons devient trop important, l'interaction électrique répulsive finit cependant par l'emporter sur l'interaction forte. Les noyaux sont instables et se désintègrent spontanément : c'est le phénomène de radioactivité

Sur le diagramme suivant, on retrouve tous les noyaux connus à ce jour. Le noyaux stables sont regroupés le long de la "vallée de la stabilité". On en connaît environ 350.

vallee_stab

Les noyaux légers  (A<50) sont répartis le long de la première bissectrice. Les noyaux plus lourds s'en écartent. On constate qu'il n'y a plus de noyaux stables au-delà de Z = 92 (uranium). 

fleche.gif Retour