Introduction à la physique nucléaire

1. 📌 L'essentiel

• Le noyau atomique de protons (Z) et neutrons (N) ; taille ≈ 10⁻¹⁵ m.
• La stabilité nucléaire dépend de la position dans la vallée de stabilité : Z<20 (N≈Z), Z>20 (N>Z), Z>83 (instables).
• La réaction nucléaire : fusion (noyaux légers) ou fission (noyaux lourds).
• La radioactivité est un phénomène de désintégration spontanée des noyaux instables : α, β-, β+.
• La loi de décroissance exponentielle : N(t)=N₀ e^(-λt), avec demi-vie t₁/₂=ln2/λ.
• La datation radiométrique repose sur la demi-vie des isotopes.
• La force nucléaire forte maintient le noyau contre la répulsion électrique des protons.
• Les isotopes : même Z, A différent; exemple : C-12, C-14.
• La radioactivité γ correspond à une désexcitation du noyau excité, prudent pour la pénétration.
• La maîtrise de ces phénomènes est essentielle en géologie, médecine et astrophysique.

2. 🧩 Structures & Composants clés

• Noyau — composé de :
  • Protons (Z) — définissent l’élément.
  • Neutrons (N) — modulent stabilité.
• Force nucléaire forte — cohésion du noyau.
• Réactions nucléaires — fusion, fission.
• Radioactivité — α (helium), β- (électron), β+ (positon).
• Rayons γ — émission lors de désexcitations.
• Isotopes — mêmes Z, différents A.
• Valeur de stabilité — dépend de N/Z.

3. 🔬 Fonctions, Mécanismes & Relations