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SynthèseSynthèse (SCP4010)(SCP4010)
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Modèle atomiqueModèle atomiqueMatière est discontinueFormée d'atomes indivisibles
Leucippe et Démocrite (il y a 2400)
Matière est continuePas de vide, pas d'atomes
Empédocle et Aristote
Dalton (début dix-neuvième)
Corps simples et composésIl revient avec l'idée de l'atome
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Modèle atomiqueModèle atomique Thomson (atome est divisible)Thomson (atome est divisible)
– Électron et électricitéÉlectron et électricité
Rutherford (expérience scientifique)Rutherford (expérience scientifique)– Radioactivité, photo et électricitéRadioactivité, photo et électricité– Fait, observé et ses conclusionsFait, observé et ses conclusions
BohrBohr– Niveaux d’énergieNiveaux d’énergie
ChadwickChadwick– Neutrons dans le noyauNeutrons dans le noyau
-
-
-
-- -
-
--
-+
+
+
+
++
--
- -
+++-
-
-
-
+
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Modèle actuel SimplifiéModèle actuel Simplifié
Noyau très petitNoyau très petit Il contient des protons(+) et des neutronsIl contient des protons(+) et des neutrons
– Qui forment la masse de l’atomeQui forment la masse de l’atome Les électrons(-) tournent autour du noyau sur Les électrons(-) tournent autour du noyau sur
des niveaux d’énergie bien définisdes niveaux d’énergie bien définis– Ils sont très très petitsIls sont très très petits
L’atome est neutre L’atome est neutre Beaucoup de vide entre le noyau et les Beaucoup de vide entre le noyau et les
électronsélectrons
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Tableau périodiqueTableau périodique
De MendeleïvMétaux et non-métauxSolide, liquide, gazeuxFamilles
électrons de valencesPériodes# atomiqueMasse atomique
tableau
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I A
IIA IIIA IVA VA VIAVIIA
VIIIA
IIIB I B
IIB
Familles des actinides et lanthanides
Mtaux
H
B C N O FBe
Non-mtaux
Mtaux de transitions
Li
He
Al
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Nombre de masseNombre de masse Prenons le lithium comme exemplePrenons le lithium comme exemple
– Possède toujours 3 protonsPossède toujours 3 protons– Généralement 4 neutronsGénéralement 4 neutrons– Nombre de masse de cet atome est 3 + 4 = 7Nombre de masse de cet atome est 3 + 4 = 7
C’est toujours un nombre entierC’est toujours un nombre entier– La masse totale d’un noyau est à peu près égale à La masse totale d’un noyau est à peu près égale à
la somme du nombre de protons et du nombre de la somme du nombre de protons et du nombre de neutrons.neutrons.
– L’unité de masse est u (1/12 carbone)L’unité de masse est u (1/12 carbone)
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Isotopes Isotopes Les atomes d'un même élément n'ont pas tous
le même nombre de neutronsCe sont des isotopes différents d'un même
élémentNotation atomique d'un isotope: 12 13 14
C C C 6 6 6 Isotopes du carbone
Abondance relative(%) pour calculer la masse atomique. Page 3.28
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Ion positifIon positifL'atome de magnésium est devenu un ion positif
12p+12n
Mg+2
12p(+) et 10(-) = +2Mg Mg
+2+ 2
Un ion positif s'appelle un cation
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Ion négatifIon négatifPrenons l'exemple de l'atome de fluorIl lui manque 1 pour avoir une couche complète (8)
9p+10n
F
9p+10n
F-1
9p(+) et 10(-)= -1F + 1
F-1
Un ion négatif s'appelle un anion
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Trois types de changementsTrois types de changementsDans la matière
Physiques
Chimiques
Nucléaires
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Changement nucléaireChangement nucléaireModification au coeur même du noyauLes énergies en cause sont énormes
Exemples: *radioactivité (rayons) *transmutation *désintégration *fission nucléaire *fusion nucléaire
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Trois types de rayonnementsTrois types de rayonnements Les rayonnements qui proviennent du noyau se nomment des radiations nucléaires.
Ce sont les rayons alpha, bêta et gamma.
gamma
bêta
alpha
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Nature des rayonnementsNature des rayonnementsCorpusculairesAlpha et bêta (Ils sont fait de matière)
Ondulatoires (spectre électromagnétique)Gamma et X (énergie qui voyage sous forme
d'onde)
Ce sont des rayons ionisants
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TransmutationTransmutation Les éléments radioactifs se désintègrent Les éléments radioactifs se désintègrent
– Ils se changent en d’autres éléments plus Ils se changent en d’autres éléments plus stablesstables
Chaque désintégration s’accompagne de Chaque désintégration s’accompagne de radiations; alpha, bêta et gammaradiations; alpha, bêta et gamma
Rappel:Rappel: Dans une désintégration alphail y a éjection d’un noyau He
Dans une désintégration bêtaun neutron éjecte un électron
Neutron
Électron (-)
Proton +
Exemple:
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Équations de désintégrationÉquations de désintégration
Carbone 14
+6
1 4 C 71 4 N
L’équation de cette désintégration est:6
1 47
1 4 0C N é
Dans cette équation la masse est conservée 1 4 1 4 0
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Équations de désintégrationÉquations de désintégrationSuite
U ranium thorium particu le2 3 8 2 3 4
9 22 3 8
9 02 3 4
24U T h H e L’équation de cette désintégration est:
Dans cette équation la masse est conservée 2 3 8 2 3 4 4
Le nombre de protons est aussi conservé 9 2 9 0 2
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Trouver un terme manquantTrouver un terme manquantDans une équation de désintégration
8 22 1 4 Pb X X X 1) 8 3
2 1 4 B i 8 42 0 8
8 22 0 4P o P b 2)
1 63 5
1 73 5S C l 3) 4) 9 2
2 3 89 0
2 3 424U T h H e
24 H e
1 63 5 S
9 22 3 8U
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Demi-vieDemi-vie
La demi-vie est le temps qu’il faut La demi-vie est le temps qu’il faut pour que se désintègre la moitié pour que se désintègre la moitié d’une quantité ....d’une quantité ....
On utilise la demi-vie pour faire des On utilise la demi-vie pour faire des calculs de temps ou de quantité.calculs de temps ou de quantité.
Ex.: Radium 226Ex.: Radium 226Années Grammes
01620
3240
4860
40
20
10
5
Toujours 0 au départ
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Énergie nucléaireÉnergie nucléaire
Produite par la cassure d'un noyauC'est la fission nucléaireRéaction en chaîne
Produite par la fusion de petits noyauxC'est la fusion nucléaireDeutérium et tritium
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ÉnergieÉnergie
Défaut de masseDifférence entre la masse des composantes du noyau et du noyau.
Énergie, perte de masse et stabilité du noyau.
La fusion nucléaire produit de 3 à 4 fois plus d‘énergie que la fission (Plus de perte de masse)
Masse perdue Énergie dégagée Stabilité gagnée
Petite Peu Peu
Grande Beaucoup Beaucoup
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UtilisationsUtilisations
Militaires (Bombe A et Bombe H)
Électricité (Centrale Candu et les autres)
Médicales (Traceurs, radiothérapie et stérilisation)
Irradiation des aliments (Tuer des micro-organismes...)
Datation au carbone 14 (Demi-vie = 5730 ans)
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Mesure de rayonnementMesure de rayonnement
Désintégration Ci et Bq
Énergie reçue Gy et rad
Potentiel nocif Sv et rem
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Sources de rayonnementSources de rayonnementNaturel
Rayons cosmiques...Sol radioactifMinéraux et roches radioactifs ....Gaz radioactifSpécialement le radon 222
Isotopes radioactifs trouvés naturellement dans le corps.. 40K , 14C … U F4
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Sources de rayonnementSources de rayonnementArtificiel
Mdecine Matriaux de construction Centrales nuclaires Essais d'armes nuclaires Tlvision et autres appareils CigarettesAutres
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Les risquesLes risques
►Oprations minires
►Raffinage du minerais
►Transport
►Utilisation dans la centrale
►Gestion des dchets
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Les conséquencesLes conséquences
►Sur la santADN Cancer
►L'environnementAnimaux, plantes
►Politiques ►Secrets → Démocratie
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Les avantagesLes avantages☻Militaire (MAD)
☻nergie
☻Mdecine
☻Alimentation
☻conomiques
☻Environnement
FinPar Florent Martin
Centre l’Escale