Chapitre 8

PHYSIQUE NUCLÉAIRE
A. Le programme
Notions et contenus

Compétences attendues

Radioactivité naturelle et artificielle. Activité.
Réactions de fission et de fusion.

Recueillir et exploiter des informations sur la découverte de la radioactivité et de la radioactivité artificielle.

Lois de conservation dans les réactions nucléaires. Connaître la définition et des ordres de grandeur de l’activité exprimée en becquerel.

Défaut de masse, énergie libérée.
Réactions nucléaires et aspects énergétiques associés. Utiliser les lois de conservation pour écrire l’équation d’une réaction nucléaire.
Utiliser la relation Elibérée = ⎜Δm⎜c2.

Ordre de grandeur des énergies mises en jeu.

Recueillir et exploiter des informations sur les réactions nucléaires (domaine médical, domaine énergétique, domaine astronomique, ...).

✔ Commentaires
Les notions au programme constituent une introduction à la physique nucléaire. Les élèves sont sensibilisés à certains concepts : la radioactivité, l’énergie nucléaire, la conservation du nombre de masse et de charge, notamment. Naturellement, un certain nombre d’entrées sont absentes : il n’est question ni de décroissance radioactive, ni de stabilité des isotopes. Ainsi, la période radioactive et le diagramme d’Aston sont hors programme.

© Éditions Belin, 2011

B. La démarche adoptée dans le manuel
Le parti-pris du chapitre a été d’introduire l’équilibrage des réactions nucléaires de façon progressive : du cas le plus simple (la radioactivité) aux cas plus complexes (la fission et la fusion), avant d’exploiter les équations de réaction pour calculer des énergies libérées.
Notons que dans le cas de la radioactivité bêta, l’émission du neutrino (ou de l’antineutrino) a été volontairement éludée : en effet, la conservation du nombre leptonique n’est pas au programme. Le chapitre 12 reviendra sur le neutrino.
C’est le seul chapitre dans l’année où les élèves seront confrontés à une grandeur