Physique nucléaire: Définitions

Un atome contient des électrons et un noyau.

Le noyau contient des protons et des neutrons.

Un nucléon et un proton ou un neutron.

Le noyau atomique désigne la région située au centre d'un atome occupée par les nucléons.

Un noyau instable est dit radioactif. Il est sujet à une désintegration qui conduit à une transmutation.

La désintegration d'un noyau est soit spontanée (naturelle) soit provoquée par collisions (avec des neutrons) ou excitation (par rayonnement électromagnétique).

La désintegration spontanée d'un noyau est appelée radioactivité.

Dans la nuture, il existent des éléements qui sont radiactifs (instables) et ceux qui ne le sont pas.

En chimie organique, des molécules isomères sont des molécules qui possèdent la même formule brute mais ont des formules semi-développées ou des formules développées différentes. Elles ont, par conséquent, des propriétés physiques, chimiques et biologiques différentes.

En Physique nucléaire, deux noyaux sont isomères s'ils contiennent le même nombre de protons et le même nombre de neutrons; mais ils sont dans états énergétiques différents: Un noyau et un noyau identique excité sont deux isomères.

La Physique nucléaire traite du noyau atomique seulement, sans tenir compte du cortège électronique de l'atome correspondant. Ici, le terme atome n'a pas de sens. On se réfère néanmoins à la notation de Berzelius pour nomer l'élément correspondant ^A_ZX.

On travaille donc avec des noyaux ou nucléides. Un nucléide est un type de noyau atomique caractérisé par le nombre de protons et de neutrons qu'il contient.

Pour symboliser un nucléide, om omet, on utilise plutôt la notation _AX. Le numéro atomique peut être omis car il est défini implicitement par le symbole de l'élément.

Mais pour ecrire une réaction nucléaire, ou pour nomer l'élément correspondant à un nucléide _AX, on se réfère à la notation ^A_ZX.

Exemples: L'élément chimique cobalt possèdent 14 nucléides, les plus satble sont ₅₆Co, ₅₇Co, ₅₈Co, ₅₉Co, et ₆₀Co.

Les nucléides d'un élément chimique particulier avec le même numéro atomique mais des nombres de neutrons différents s'appellent isotopes de cet élément. ₁₂C et ₁₄C sont isotopes.

Des nucléides de nombre de neutrons égal s'appellent des isotones. ₁₃C, et ₁₄N sont des isotones.

Des nucléides de nombre de masse égal mais de numéro atomique différent s'appellent des isobares. On retrouve les isobares dans les désintegrations β. ₁₇N, ₁₇O, et ₁₇F sont des isobares.

Les isomères nucléaires sont des noyaux d'un nucléide particulier qui ont le même nombre de protons et de neutrons mais des énergies différentes. Ils sont le siège de la radioactivité γ. ₉₉Tc, et _99mTc sont des isomères.

Des nucléides de nombre de protons et de neutrons échangés s'appellent des noyaux miroirs. ₃H et ₃He sont des noyaux miroirs.

Les nucléides instables sont radioactifs, on les appelle radionucléides.

Dans la nature, on compte à peu près 270 nucléides stables et 70 nucléides instables. Plus de 1000 nucléides instables ont été produits par des méthodes artificielles par réactions nucléaires.

Les radioisotopes sont les radionucléides ou radioéléments d'une même espèce chimique. Le ₉₉Tc, le ₁₇N, ou le ₁₇F sont des radioéléments or radionucléides. ₅₇Co, ₅₈Co, ₅₉Co sont des radioisotopes.

Les radioisotopes existent naturellement ou sont produits artificiellement dans des réacteurs nucléaires. Ils sont largement utilisées em médecine à des fins de diagnostic ou dans les réactrurs nucléaires à des fins de recherche.

Une chaîne de désintégration, ou chaîne radioactive, ou désintégration en cascade, ou encore filiation radioactive, désigne

Un radionucléide, qui est un noyau radioactif ou instable, subit une série de désintégrations qui le transforme au fur et à mesure pour finalement arriver à un élément chimique dont le noyau atomique est stable (c'est-à-dire non radioactif). Cette série de radiisotopes forme la chaine radioactive ou chîne de désintegration du nucléide considéré. C'est le plomb (Pb) qui est généralement le point stable auquel les chaînes de désintégration s'arrêtent.

Dans une chaîne de désintégration, le noyau initial instable est appelé « mère ». Il sera stabilisé par une succession de désintégrations. Chaque étape est caractérisée par un état intermédiaire correspondant à un radionucléide appelé « fille » de l'élément mère.