Grand Oral Spécialité : Physique-Chimie Problématique : Comment le phénomène de désintégration influence-t-il le développement scientifique ?

« Grand Oral Spécialité : Physique-Chimie Problématique : Comment le phénomène de désintégration influence-t-il le développement scientifique ? Plan : I) Qu’est-ce qu’une désintégration ? a) Le principe de la désintégration b) Les différents types de désintégration II) Les effets de la désintégration sur l’entourage a) Les rayonnement ionisants b) Les effets physiques c) Les effets sur l’Homme III) L’utilité de la désintégration dans le développement scientifique a) exemple concret : la datation au carbone 14 (loi de désintégration) I) Qu’est-ce qu’une désintégration ? a) Le principe de la désintégration La désintégration radioactive est un phénomène physique qui implique la transformation spontanée de noyaux atomiques instables en noyaux plus stables. La désintégration radioactive est un processus physique qui se produit dans les noyaux atomiques, la partie centrale d'un atome qui contient des protons et des neutrons. La stabilité d'un noyau dépend de la relation entre la force nucléaire qui le maintien ensemble et la force électromagnétique qui tend à repousser les protons chargés positivement.

Lorsque cette relation devient déséquilibrée et que le cœur devient instable, le processus de désintégration radioactive entre en jeu. b) Les différents types de désintégration La désintégration radioactive peut prendre plusieurs formes, mais les trois types principaux sont alpha (α), bêta (β) et gamma (γ).

Chacun d’eux implique des changements spécifiques dans la structure du noyau et la libération de particules ou d’énergie. Désintégration alpha (α) : Lors de la désintégration alpha, un noyau instable émet une particule alpha composée de deux protons et de deux neutrons.

Cette particule possède une énergie élevée et une charge électrique positive, ce qui la rend facilement détectable. Un exemple courant de désintégration alpha est la désintégration de l’uranium 238 en thorium 234, libérant ainsi une particule alpha. Désintégration bêta (β) : La désintégration bêta implique la transformation d'un neutron en proton ou vice versa au sein du noyau.

Lorsqu’un neutron se transforme en proton, il émet une particule bêta négative (un électron) et un antineutrino.

En revanche, lorsqu’un proton se transforme en neutron, une particule bêta positive (un positon) et un neutrino sont émis. Ce processus peut conduire à la conversion d’un élément en un autre dans le tableau périodique. Un exemple de désintégration bêta est la conversion du carbone 14 en azote 14. Désintégration gamma (γ) : La désintégration gamma implique la libération de rayonnement électromagnétique sous forme de rayons gamma.

Ce rayonnement est très énergétique et peut facilement pénétrer la matière, ce qui en fait une forme dangereuse de rayonnement ionisant. La désintégration gamma accompagne souvent d'autres types de désintégration, comme les désintégrations alpha et bêta, pour libérer l'excès d'énergie du noyau. II) Les effets de la désintégration sur l’entourage a) Les rayonnement ionisants Le rayonnement ionisant est le rayonnement formé par des photons ou des particules qui, lorsqu'ils interagissent avec la matière, produisent des ions. b) Les effets physiques On peut classer les effets physiques des rayonnements ionisants en : Effets nucléaires : Les neutrons (particules subatomiques), les rayons alpha et les rayons gamma extrêmement énergétiques (> 20 MeV) peuvent perturber le noyau d’un atome instable. Effets chimiques : Les rayonnements ionisants interagissant avec les molécules peuvent entraîner : • • • • La rupture des liaisons chimiques. Formation.... »