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 Vallée de stabilité.

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michelange
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MessageSujet: Vallée de stabilité.   Sam 27 Avr 2013 - 10:25

Bonjour,

La vallée de stabilité désigne, en physique nucléaire, l'endroit où se situent les isotopes stables, quand on porte en abscisse le numéro atomique et en ordonnée le nombre de neutrons de chaque isotope. Certains isotopes sont stables, d'autres ne le sont pas et donnent, après une émission radioactive, naissance à un autre élément qui peut être lui-même sous la forme d'un isotope instable ou radioactif.

Est-ce que la vallée de stabilité proprement dite se termine au plomb (Z=82) ou au bismuth (Z=83) ? Au-delà on ne trouve aucun nucléide stable.

Thx.
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MessageSujet: Re: Vallée de stabilité.   Sam 27 Avr 2013 - 10:34

Bonjour
La vallée de la stabilité se termine au plomb.
Sur Wikipédia tout simplement :
Le bismuth 209 était encore considéré comme stable en 2003, jusqu'à la mise en évidence de sa radioactivité par une équipe de l'Institut d'astrophysique spatiale d'Orsay (IAS-CNRS, Paris 11)2,3 : il donne du thallium 205 par désintégration α avec une période radioactive de l'ordre de 19×1018 ans (plus d'un milliard de fois l'âge de l'Univers) et une énergie de désintégration de 3,137 MeV.
Le bismuth 209 est l'isotope radioactif avec la plus longue demie-vie par radioactivité α, mais il n'a pas la plus longue période radioactive (mesurée) : le record appartient pour l'instant au tellure 128, avec une période de double désintégration bêta estimée à 7,7×1024 ans.
KLOUG
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michelange
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MessageSujet: Re: Vallée de stabilité.   Sam 27 Avr 2013 - 10:45

Merci, ouf! wikipédia est à jour.

Mais comment arrive t-on a mesuré une période radioactive de cette ordre, plus d'un milliard de fois l'âge de l'Univers?
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Gluonmou
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MessageSujet: Re: Vallée de stabilité.   Sam 27 Avr 2013 - 12:11

Bonjour Michelange,
Bien évidemment avec ces périodes là, on n'attend pas d'avoir la moitié de l'activité initiale.

mais on peut relier l'activité à la masse de la source via la relation fondamentale Act=lambda. N
avec lambda=ln(2)/T1/2 et N le nombre de noyau que l'on peut relier à la masse : N=masse*Navogadro/masse molaire

En mesurant l'activité d'un coté et la masse de l'autre, on retrouve lambda et donc la période
Par exemple 1 Gbq de Cs 137 (92 µSv/h à 1 m) ne correspond à peine qu'à 0,3 mg

A plouche
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michelange
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MessageSujet: Re: Vallée de stabilité.   Sam 27 Avr 2013 - 20:23

Bien entendu Gluonmou . La prouesse ici réside dans la mesure de l'activité.

En marge du sujet initial j'ai lu qu'il existe six modes de transformation spontanée du noyau auxquels on peut ajouter la radioactivité par émission de protons observée plus récemment. Les six modes sont l'émission α, l'émission β- et β+, la capture électronique, l'émission γ et la fission spontanée.

Sauriez-vous en quoi consiste la radioactivité par émission de protons ? Étonnamment elle n'est pas mentionnée dans les cours de radioprotection.
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Gluonmou
Contorsionniste
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MessageSujet: Re: Vallée de stabilité.   Dim 28 Avr 2013 - 9:40

Bonjour,

L'émission spontanée de neutron ou de proton reste un phénomène assez exotique,bien qu'analogue quelque part dans le principe à l'émission alpha et fission spontanée, mais surtout les ces mécanismes de désintégration mettant en jeu la force nucléaire forte *, et les noyaux concernés étant légers, les périodes sont ultra-courtes, en général inférieures à la seconde.
Donc vous ne risquez guère d'en croiser, ce sont des animaux de laboratoires.

* contrairement aux transitions beta - ou + qui mettent en jeu l'interaction faible (parce que faiblement probable), mais comme l'émission alpha
Cordialement
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Niko
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MessageSujet: Re: Vallée de stabilité.   Ven 3 Mai 2013 - 1:53

Bonsoir,
l'émission γ n'est pas du à une transition nucléaire mais plutôt a un réarrangement du noyau...
Il existe bien plus de mode de désintégration que ça!
Voici un petit tableau recensant celle que l'on connais, mais on ne sait pas tout...


Sinon, pour revenir a la question initiale,
certaine théorie prévoient des isotopes stable pour un nombre de masse ~ 290 (110P / 180N) appelé couramment îlot de stabilité.
Bien sur ce ne sont que des théorie et ce phénomène n'a jamais été mis en évidence.
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Gluonmou
Contorsionniste
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MessageSujet: Re: Vallée de stabilité.   Ven 3 Mai 2013 - 7:25

Bojnjour,
Je pense que "L'ilôt de stabilité" ne correspond pas à des isotopes stables, car sinon on en trouverait dans la nature, mais à des isotopes plus stables que leurs voisins, c'est à dire avec des périodes plus élevées, ce qui permettrai de les analyser.Je n'ai pas les valeurs en tête, mais ce doit être des périodes de l'ordre de la milliseconde au lieu de 10E-24 s, un truc dans ce genre. A vérifier.
Cordialement

PS : Assez sympa et assez rare le tableau recensant les divers mode de désintégration. où l'as tu trouvé?

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michelange
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MessageSujet: Re: Vallée de stabilité.   Ven 3 Mai 2013 - 21:31

Beau tableau Niko.

Comment le lire ? Quel noyau se transforme spontanément en C14 ou (α , β-) ?

C'est quoi la nuance entre transition et réarrangement nucléaire?

Une transition nucléaire est un réagencement des nucléons dans les couches nucléaires.
un réagencement c'est un nouvel arrangement.
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Gluonmou
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MessageSujet: Re: Vallée de stabilité.   Ven 3 Mai 2013 - 23:09

Ce n'est pas un noyau qui se transforme en C14, mais un noyau qui se désintègre par émission d'un noyau de C14
Mais le ou lesquels? that is the question?
ça ne doit pas courir les rues.
Bon WE
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Gluonmou
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MessageSujet: Re: Vallée de stabilité.   Sam 4 Mai 2013 - 11:35

Pour la seconde question je dirai:
Le réagencement , oui modification des caractéristiques du noyau, est la cause de la transition en soi, entre un état initial (avant réagencement) et un état final(après ...)
C'est effectivement de l'ordre de la nuance sémantique.
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Niko
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MessageSujet: Re: Vallée de stabilité.   Lun 6 Mai 2013 - 0:25

Salut les amis,
Ce tableau viens de Nucleonica : http://www.nucleonica.com
C'est vrai que l'adhésion est un peut chère mais c'est la meilleure base de donnée a mon avis !
Et il y as pleins d'application sympas Wink

Pour les radionucléides se désintégrant par émission de C-14 il y as :
Le Fr-221
Les Ra-221, 222, 223, 224 et 226
Et l'Ac-225.
Certes les rapports d'embranchement sont infime (6E-10% pour l'Ac-225 par exemple) mais le phénomène existe !

En ce qui concerne l’îlot de la stabilité, ce n'est qu'une théorie.
Probable que les isotopes ne soit pas vraiment stable, ou peut être qu'on ne les as pas détectés car il aurai été produit en une quantité épsilonesque! personne ne pourras trancher tan qu'on ne les auras pas vu...
Ou possible que le prochain modèle nous expliqueras pourquoi en fait il n'existe pas.
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Gluonmou
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MessageSujet: Re: Vallée de stabilité.   Lun 6 Mai 2013 - 15:34

Bonjour,

Extrait de wikipédia concernant la stabilité "relative " des noyaux superlourds ;
"Les articles grand public évoquent souvent des périodes se chiffrant en années pour cet îlot de stabilité, mais l'ordre de grandeur pour des noyaux comportant plus d'une centaine de protons ne dépasse actuellement pas 16 heures pour le dubnium 268, qui compte 105 protons et 163 neutrons ; l'isotope le plus stable du flérovium qui ait été produit à ce jour, le flérovium 289, n'aurait qu'une période radioactive que de 2,6 secondes, avec 114 protons et 175 neutrons, tandis que le livermorium 293 n'aurait une demi-vie que de 61 millisecondes.
Par conséquent, on ne s'attend pas à découvrir de nouveaux nucléides dont la période radioactive excéderait quelques minutes
.
"

Tout repose sur le concept de nombres magiques (2, 8 20 28 50 82 126 ...de mémoire) qui permettent d'obtenir des noyaux avec des couches remplies (comme les gaz rares), ce qui leur confèrent une plus grande stabilité. mais ces noyaux sont tous invariablement sujet à la fission spontanée. là dessus le bilan de masse (voir courbe d'Aston) ne ment pas.

Le site nucleonica a l'air très intéressant. pour le moment je m'y perd un peu (je me perd déjà sur le site de Nespresso, c'est pour de dire). A suivre
Gluonmou
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Niko
Homme-canon
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MessageSujet: Re: Vallée de stabilité.   Mar 7 Mai 2013 - 0:59

Il vas te plaire j'en suis sur
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Gluonmou
Contorsionniste
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MessageSujet: Re: Vallée de stabilité.   Mar 7 Mai 2013 - 19:01

Mais ça coûte un œil, ce site, environ 500 Euro si j'ai bien compris!!
Tu l'as payer sur tes deniers ou tu as réussi à le faire acheter par ta boutique ?(moi vu l'ambiance actuelle je peux me le mettre sous le bras)

Pour l'instant j'attend la réponse à mon inscription pour voir déjà ce que l'on a en accès gratuit
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Niko
Homme-canon
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MessageSujet: Re: Vallée de stabilité.   Mar 7 Mai 2013 - 23:17

Oui, on me l'a offert
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Invité
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MessageSujet: Re: Vallée de stabilité.   Mer 8 Mai 2013 - 0:06

Bonsoir
Eh oui ! C'est ça la Suisse. Ou plutôt les grandes institutions internationales ??? Razz
Je me moque Very Happy
KLOUG
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Gluonmou
Contorsionniste
Contorsionniste



MessageSujet: Re: Vallée de stabilité.   Mer 8 Mai 2013 - 11:24

Faut aller en Suisse pour cela?
ça tombe bien, j'avais l'intention de m'évader fiscalement, j'hésitais justement entre Monaco (un peu surfait, et puis là bas avec ma Ferrari 106 je passe inaperçu) et la Suisse (plus authentique, comme disait Galinette).

PS à l'intention du fisc : c'est pour de rire, c'est pour de rire., on se calme
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lcx2007
Trapéziste
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MessageSujet: Re: Vallée de stabilité.   Lun 21 Juil 2014 - 17:10

Bonjour à tous,
Pourquoi cette vallée de stabilité n'est elle pas linéaire?
merci
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Domino
Contorsionniste
Contorsionniste



MessageSujet: Re: Vallée de stabilité.   Lun 21 Juil 2014 - 17:58

bonjour,
tu peux avoir des isotopes stables d'ou l'aspect en escalier: voir le film d'animation sur le site du CEA

_________________
l' ouverture d'esprit n'est pas une fracture du crâne
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Gluonmou
Contorsionniste
Contorsionniste



MessageSujet: Re: Vallée de stabilité.   Mar 22 Juil 2014 - 12:50

"Pourquoi cette vallée de stabilité n'est elle pas linéaire ?"


Pour les noyaux légers, on a par raison de symétrie autant de neutrons que de protons(N=Z) .
Mais les protons se repoussent 2 à 2 (anti-liaison), faisant ainsi baisser la stabilité des noyaux lorsque le nombre de  masse augmente. Pour retrouver la stabilité et augmenter l'énergie de liaison, les noyaux transforment des protons en neutrons (via l'interaction faible). A nombres de nucléons constants, La "quantité" de liaison par interaction forte reste constante, alors que "l'anti-liaison" des protons baisse, assurant la stabilité de certains noyaux.


Tout cela explique l'excès de neutrons (N>Z) et la courbure de la ligne de stabilité.


Tout ceci trouve une explication plus mathématisée mais assez simple avec le modèle de la goutte liquide 
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