Carbone-14
Un isotope du carbone utilisé notamment pour dater des matières organiques anciennes.
6 protons6 électrons8 neutrons
01 · De quoi est fait un atome ?
Un atome possède un noyau composé de protons et de neutrons, entouré d’électrons.
Uranium-238
Un isotope de l’uranium dont le noyau est lourd et radioactif.
92 protons92 électrons*146 neutrons
* Un atome neutre possède autant d’électrons que de protons. Les isotopes d’un même élément ont le même nombre de protons, mais un nombre différent de neutrons.
02 · La radioactivité naturelle
Certains noyaux instables se transforment spontanément et émettent un rayonnement ou des particules.
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À RETENIR
Un phénomène spontané
L’uranium peut émettre un rayonnement invisible sans être préalablement exposé à la lumière.
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UNE DÉCOUVERTE
Une hypothèse à vérifier
Becquerel observe que des sels d’uranium impressionnent une plaque photographique, même dans l’obscurité. Il modifie son hypothèse à partir de ses observations.
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DES PREUVES
Des recherches collectives
Les résultats sont vérifiés et approfondis par plusieurs scientifiques, au fil d’expériences répétées.
03 · Fission et fusion nucléaires
Deux transformations du noyau qui peuvent libérer une grande quantité d’énergie.
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La fission
Un noyau lourd se divise en deux noyaux plus légers. La réaction peut libérer de l’énergie et des neutrons.
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La fusion
Deux noyaux légers s’assemblent pour former un noyau plus lourd, en libérant de l’énergie dans certaines conditions.
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Le point commun
Dans les deux cas, une petite partie de la masse est convertie en énergie, selon la relation d’Einstein E = mc².
Pour reconnaître une réaction : si des noyaux s’assemblent, c’est une fusion ; si un noyau lourd se sépare, c’est une fission.
04 · Les étoiles fabriquent des éléments
Le cœur des étoiles est un milieu extrêmement chaud et dense.
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La fusion au cœur des étoiles
La température et la pression permettent à des noyaux légers de fusionner. Ces réactions produisent de l’énergie et participent à la formation de nouveaux éléments chimiques. Les éléments les plus lourds se forment par différents processus stellaires, notamment lors de certaines explosions d’étoiles et dans d’autres environnements extrêmes.
05 · Des découvertes scientifiques
La science avance par observation, hypothèse, expérimentation et vérification.
1896
Henri Becquerel
Il découvre la radioactivité naturelle en étudiant des sels d’uranium.
ANNÉES SUIVANTES
Marie et Pierre Curie
Ils approfondissent les recherches sur la radioactivité et contribuent à la découverte du polonium et du radium.
UNE DÉMARCHE
Du minerai aux preuves
Le travail sur la pechblende, un minerai riche en uranium, demande de nombreuses étapes et des expériences minutieuses.
À retenir
Les atomes sont constitués de particules. Certains noyaux sont instables et radioactifs. La fission divise un noyau lourd, tandis que la fusion assemble des noyaux légers. Les recherches de Becquerel et des Curie illustrent l’importance de l’observation, des hypothèses et des preuves dans les découvertes scientifiques.