Noyaux et radioactivité

La stabilité des noyaux résulte de la compétition entre l'interaction forte, responsable de l'attraction entre nucléons, et l'interaction électromagnétique, responsable de la répulsion entre protons.

Si l'interaction forte est la plus intense, le noyau est stable ; si l'interaction électromagnétique est la plus intense le noyau est instable, radioactif.

Un noyau ${}_Z^A X$ instable subit une transformation aboutissant à la formation d'un nouveau noyau ${}_{Z'}^{A'} Y$, c'est le phénomène de radioactivité.

Chaque élément chimique possède des isotopes qui ont le même nombre de protons mais un nombre de neutrons différent.
Certains isotopes sont stables tandis que d'autres sont radioactifs.

Le diagramme de Segré ou diagramme ($N,Z$) indique les isotopes stables ou radioactifs et fournit le type d'émission radioactive.

Au cours d'une transformation nucléaire, il y a conservation du nombre de masse et du nombre de charge. Ce sont les lois de conservation, dites lois de Soddy :

$${}_Z^A X \rightarrow {}_{Z_1}^{A_1} Y_1 + {}_{Z_2}^{A_2} Y_2$$

• $A = A_1 + A_2$ : conservation du nombre de masses, nucléons
• $Z = Z_1 + Z_2$ : conservation du nombre de charges, protons

Remarque : Au cours d'une transformation nucléaire, les éléments chimiques et la masse ne sont pas conservés. Au cours d'une transformation nucléaire, il y a également conservation de l'énergie.