Définition et principes de la transformation nucléaire

Une transformation nucléaire est un processus au cours duquel le noyau d’un atome change. Cela peut se produire naturellement, comme dans la désintégration radioactive, ou être induit artificiellement, comme dans la fission nucléaire. Dans une transformation nucléaire, le nombre de protons ou de neutrons dans le noyau d’un atome change, ce qui entraîne la création d’un nouvel élément ou d’un nouvel isotope de l’élément original.

Isotopes

Les isotopes sont des atomes d’un même élément qui ont le même nombre de protons, mais un nombre différent de neutrons. Par exemple, le carbone-12 et le carbone-14 sont deux isotopes de carbone. Ils ont tous deux 6 protons, mais le carbone-12 a 6 neutrons, tandis que le carbone-14 en a 8.

Écriture symbolique d’une réaction nucléaire

Chaque réaction nucléaire peut être représentée par une équation qui montre les particules avant et après la transformation. Par exemple, l’équation suivante représente la fission de l’uranium-235 :

^235_92U + ^1_0n -> ^141_56Ba + ^92_36Kr + 3^1_0n

Dans cette équation, un neutron (^1_0n) frappe un atome d’uranium-235, qui se divise ensuite en baryum-141, krypton-92 et trois neutrons.

Aspects énergétiques des transformations nucléaires : soleil, centrales nucléaires

Les transformations nucléaires sont souvent accompagnées de la libération ou de l’absorption d’énergie.

Dans le Soleil, par exemple, l’énergie est produite par des réactions de fusion nucléaire, où de légers noyaux atomiques se combinent pour former des noyaux plus lourds. La fusion de deux atomes d’hydrogène pour former un atome d’hélium, par exemple, libère une grande quantité d’énergie sous forme de lumière et de chaleur.

Dans une centrale nucléaire, en revanche, l’énergie est produite par la fission nucléaire. Dans ce processus, un gros noyau atomique, comme l’uranium-235, se divise en noyaux plus petits, libérant une grande quantité d’énergie.

Conclusion

La transformation nucléaire joue un rôle essentiel dans de nombreux aspects de notre monde, des processus naturels comme la désintégration radioactive et la fusion solaire, aux technologies humaines comme l’énergie nucléaire. Comprendre ces transformations, et savoir comment les représenter et les analyser, est une compétence importante en physique et en chimie.