2.22. Structure atomique : équations de réaction nucléaire
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La structure atomique est l'un des sujets les plus importants dans l'étude de la chimie, et il est essentiel de comprendre de nombreux concepts qui seront abordés dans le test Enem. Dans ce chapitre, nous nous concentrerons sur les équations de réaction nucléaire, un aspect crucial de la structure atomique.
Dans le noyau d'un atome, nous trouvons des protons et des neutrons, collectivement appelés nucléons. Les réactions nucléaires impliquent des modifications dans les noyaux des atomes, ce qui peut entraîner une modification du nombre de protons, de neutrons ou des deux. Ces réactions sont différentes des réactions chimiques normales, qui impliquent uniquement le transfert ou le partage d'électrons entre atomes.
Il existe trois principaux types de réactions nucléaires : la fission nucléaire, la fusion nucléaire et la désintégration radioactive. Explorons chacun d'eux en détail.
Fission Nucléaire
La fission nucléaire se produit lorsqu'un noyau lourd est divisé en deux (ou plus) noyaux plus petits, plus quelques neutrons et une grande quantité d'énergie. L'équation générale d'une réaction de fission nucléaire est :
AZX → A1Z1X1 + A2Z2X2 + n10n + énergie
Où A est le nombre de masse du noyau d'origine, Z est le numéro atomique, X est le symbole de l'élément, A1 et A2 sont les nombres de masse des noyaux résultants, Z1 et Z2 sont les numéros atomiques des noyaux résultants, et n est le nombre de neutrons produits dans la réaction.
Fusion Nucléaire
La fusion nucléaire est le processus inverse de la fission. Dans ce cas, deux noyaux légers se combinent pour former un noyau plus lourd. Ce processus libère également une grande quantité d’énergie. L'équation générale d'une réaction de fusion nucléaire est :
A1Z1X1 + A2Z2X2 → AZX + énergie
Encore une fois, A1 et A2 sont les nombres de masse des noyaux d'origine, Z1 et Z2 sont les numéros atomiques, X est le symbole de l'élément, et A et Z sont respectivement le nombre de masse et le numéro atomique du noyau résultant. < /p>
Désintégration radioactive
La désintégration radioactive est un processus par lequel un noyau instable perd de l'énergie en émettant un rayonnement. Il existe trois principaux types de désintégration radioactive : alpha (α), bêta (β) et gamma (γ). Chaque type de désintégration implique l'émission de particules et de rayonnements différents, et est associé à une équation de réaction nucléaire.
Par exemple, lors de la désintégration alpha, un noyau émet une particule alpha (qui est essentiellement un noyau d'hélium) et se transforme en un nouveau noyau avec un nombre de masse 4 unités plus petit et un numéro atomique 2 unités plus petit. L'équation générale de la désintégration alpha est :
AZX → A-4Z-2X' + 42He
En résumé, les équations de réaction nucléaire sont des outils essentiels pour comprendre comment les noyaux atomiques interagissent et se transforment. Ils sont essentiels pour comprendre une variété de phénomènes, depuis la génération d’énergie dans les étoiles jusqu’à la datation de matériaux anciens sur Terre. Il est donc crucial de maîtriser ce sujet pour réussir le test Enem.
Répondez maintenant à l’exercice sur le contenu :
Lequel des énoncés suivants décrit correctement les trois principaux types de réactions nucléaires ?
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