QU'EST-CE QU'UN CHANGEMENT NUCLÉAIRE? - SCIENCE - 2025

Un changement nucléaire est le processus par lequel les noyaux de certains isotopes changent spontanément ou sont forcés de se transformer en deux isotopes différents ou plus.

Les trois principaux types de changement nucléaire dans la matière sont la désintégration radioactive naturelle, la fission nucléaire et la fusion nucléaire.

Outre le nucléaire, les deux autres changements dans la matière sont physiques et chimiques. Le premier n'implique aucune modification de sa composition chimique. Si vous coupez un morceau de papier d'aluminium, c'est toujours du papier d'aluminium.

Lorsqu'un changement chimique se produit, la composition chimique des substances impliquées change également. Par exemple, la combustion du charbon se combine avec l'oxygène, formant du dioxyde de carbone (CO2).

Le changement nucléaire et ses principaux types

Désintégration naturelle radioactive

Lorsqu'un radio-isotope émet des particules alpha ou bêta, il y a une transmutation d'un élément, c'est-à-dire un changement d'un élément à un autre.

Ainsi, l'isotope résultant a un nombre de protons différent de celui de l'isotope d'origine. Puis un changement nucléaire se produit. La substance d'origine (isotope) a été détruite, formant une nouvelle substance (isotope).

En ce sens, les isotopes radioactifs naturels sont présents depuis la formation de la Terre et sont produits en continu par des réactions nucléaires de rayons cosmiques avec des atomes dans l'atmosphère. Ces réactions nucléaires donnent naissance aux éléments de l'univers.

Ces types de réactions produisent des isotopes radioactifs stables, dont beaucoup ont une demi-vie de plusieurs milliards d'années.

Cependant, ces isotopes radioactifs ne peuvent pas être formés dans des conditions naturelles caractéristiques de la planète Terre.

En raison de la désintégration radioactive, sa quantité et sa radioactivité ont progressivement diminué. Cependant, en raison de ces longues demi-vies, sa radioactivité a été significative jusqu'à présent.

Changement nucléaire par fission

Le noyau central d'un atome contient des protons et des neutrons. Dans la fission, ce noyau se divise, soit par désintégration radioactive, soit parce qu'il est bombardé par d'autres particules subatomiques appelées neutrinos.

Les pièces résultantes ont moins de masse combinée que le noyau d'origine. Cette masse perdue est convertie en énergie nucléaire.

De cette manière, les centrales nucléaires effectuent des réactions contrôlées pour libérer de l'énergie. La fission contrôlée se produit lorsqu'un neutrino très léger bombarde le noyau d'un atome.

Cela se brise, créant deux noyaux plus petits et de taille similaire. La destruction libère une quantité importante d'énergie - jusqu'à 200 fois celle du neutron qui a déclenché la procédure.

En soi, ce type de changement nucléaire a un grand potentiel en tant que source d'énergie. Cependant, elle est source de multiples préoccupations, notamment celles liées à la sécurité et à l'environnement.

Changement nucléaire par fusion

La fusion est le processus par lequel le Soleil et d'autres étoiles génèrent de la lumière et de la chaleur. Dans ce processus nucléaire, l'énergie est produite par la décomposition des atomes de lumière. C'est la réaction opposée à la fission, où les isotopes lourds se divisent.

Sur Terre, la fusion nucléaire est plus facile à réaliser en combinant deux isotopes de l'hydrogène: le deutérium et le tritium.

L'hydrogène, composé d'un seul proton et d'un électron, est le plus léger de tous les éléments. Le deutérium, souvent appelé «eau lourde», a un neutron supplémentaire dans son noyau.

Pour sa part, le tritium possède deux neutrons supplémentaires et est donc trois fois plus lourd que l'hydrogène.

Heureusement, le deutérium se trouve dans l'eau de mer. Cela signifie qu'il y aura du carburant pour la fusion tant qu'il y aura de l'eau sur la planète.

Références

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