Une réaction nucléaire spontanée peut être modélisée par une équation qui obéit aux deux lois suivantes :

- La somme des nombres de charge des noyaux formés est égale à la somme des nombres de charge des noyaux détruits.

- La somme des nombres de nucléons des noyaux formés est égale à la somme de nucléons des noyaux détruits.

Autrement dit, dans une réaction, il y a conservation de A et de Z.

^A_ZX → ^A'_Z'Y* + ^a_zP

( A = A' + a ; Z = Z' + z )

On distingue trois types de désintégrations radioactives :

1 : LA RADIOACTIVITÉ α.

DÉFINITION : La radioactivité α est l'émission de noyaux d'hélium 42He par certains noyaux. Les noyaux d'hélium sont aussi appelés particules ou rayons α.

Les noyaux émetteurs α ont des nombres de masse et de charge élevés ( A > 200 ; Z > 82 ). La radioactivité α se traduit par une réaction nucléaire représentée par l'équation :

( Noyau Père ) ^A_ZX → ⁴₂HE + ^A'_Z'Y* ( Noyau fils )

A' et Z' sont reliés à A et à Z par les règles de conservation du nombre de nucléons et de la charge électrique. Ainsi, A = A'+4 et Z = Z' +2. On obtient alors :

^A_ZX → ⁴₂HE + ^A-4_Z-4Y*

EXEMPLE : ²³⁸₉₂U → ²³⁴₉₀Th* + ⁴₂He.

REMARQUE : Le noyau fils se situe deux cases avant dans le tableau périodique des éléments.

2 : LA RADIOACTIVITÉ β^-.

DÉFINITION : La radioactivité β-, encore appelée rayonnement β-, est l'émission d'électrons par certains noyaux.

La désintégration β^- est le propre des nucléides instables trop riches en neutrons ; elle résulte de la désintégration, dans le noyau, d'un neutron qui se transforme en un proton avec émission d'un électron.

L'électron est représenté par la notation ⁰_-1e.

La réaction nucléaire β^- est représentée par l'équation :

^A_ZX → ⁰_-1e + ^A'_Z'Y*

^A_ZX → ⁰_-1e + ^A_Z+1Y*

EXEMPLE : ⁶⁰₂₇Co → ⁶⁰₂₈Ni* + ⁰_-1e

3 : LA RADIOACTIVITÉ β⁺.

DÉFINITION : La radioactivité β+, encore appelée rayonnement β+, est l'émission de positrons ( antiparticule ) par certains noyaux.

La radioactivité β⁺ se produit avec des nucléides obtenus artificiellement au laboratoire. C'est pourquoi on la qualifie de radioactivité artificielle, elle est caractéristique des noyaux trop riches en protons. Elle résulte de la désintégration, dans le noyau, d'un proton qui se transforme en un neutron avec émission d'un positron.

Le positron, noté 0+1e est une particule de masse égale à celle de l'électron mais de charge opposée. La réaction nucléaire β⁺ est représentée par l'équation :

^A_ZX → ⁰₊₁e + ^A'_Z'Y*

^A_ZX → ⁰₊₁e + ^A_Z-1Y*

EXEMPLE : ³⁰₁₅P → ³⁰₁₄Si* + ⁰₊₁e

4 : MAIS D'OÙ VIENNENT L'ÉLECTRON ET LE POSITRON ?

La particule ⁰_-1e qui obéit à la désintégration β- : le noyau fils a un proton de plus que le noyau père qui a un neutron de plus.

¹₀X → ¹₁Y + ⁰_-1e + γ

La particule ⁰₁e qui obéit à la désintégration β+ : le noyau fils à un proton de moins que le noyau père. Le noyau fils a donc un neutron de plus que le noyau père.

¹₀X → ⁰₁Y + ¹_-1p + γ

5 : L'ÉMISSION DE RAYON γ.

Lors d'une réaction nucléaire, le noyau père qui est instable expulse une particule et donne un noyau fils dans l'état excité Y*. Cette énergie en trop est libérée sous forme de rayons γ ( gamma ).

Y* → Y + γ

6 : LE CHOIX DU TYPE D'ÉMISSION.

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2026-02-20 16:39:56 / mazoughou@magoe.gn