Préface
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . .
I.
PROPRIÉTÉ S DES NOYAUX STABLES.
ÉNERGIE DE LIAISON NUCLÉAIRE
1.
Origine des nuclides stables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . .
2.
Propriétés des noyaux stables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . .
a.
Masse et charge nucléaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . .
b.
Énergie de liaison nucléaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . .
c.
Énergie de séparation d’une particule d’un noyau . . . . . . . . . .
. . . . . . .
d.
Abondance isotopique des noyaux stables . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . .
e.
Dimension du noyau atomique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . .
f.
Moment angulaire total du noyau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . .
g.
Parité de la fonction d’onde associée à un noyau . . . . . . . . . .
. . . . . . . .
h.
Moment magnétique nucléaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . .
i.
Moments électriques nucléaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . .
j.
Spin isotopique ou isospin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . .
3.
Problèmes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . .
Références
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . .
II.
LES MODÈLES NUCLÉAIRES
1.
Modèle de la goutte liquide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . .
a.
Formule de masse de Weizsäcker . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . .
b.
Stabilité nucléaire vis-à-vis des transitions isobariques . . . . . . . .
. . . .
c.
Détermination de la constante de rayon nucléaire
pour des noyaux miroirs . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
d.
Limites du modèle de la goutte liquide . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . .
2.
Modèle en couches à particules indépendantes . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . .
a.
Modèle en couches avec un potentiel du type oscillateur harmonique
b.
Modèle en couches avec un potentiel carré infini . . . . . . . . . . . . .
. . . .
c.
Modèle en couches avec interaction spin - orbite . . . . . . . . . . . . . .
. . .
d.
Bilan du modèle en couches avec interaction spin - orbite . . . . . . . .
. .
3.
Modèle collectif du noyau atomique . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . .
4.
Existence et caractéristiques des niveaux nucléaires excités . . . . . .
. . . . .
5.
Problèmes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . .
Références
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . .
III.
LA DÉSINTÉGRATION ALPHA
1.
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . .
2.
Énergie libérée lors de la désintégration alpha . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . .
a.
Cas où le noyau descendant est dans un état excité . . . . . . . . . . .
. . . . . .
b.
Cas où le noyau parent est dans un état excité . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . .
c.
Cas où les noyaux parent et descendant sont dans des états excités . . .
.
3.
Constante de désintégration de l’émission alpha . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . .
a.
Bases expérimentales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . .
b.
Bases théoriques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . .
4.
Spectroscopie de la désintégration alpha . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . .
5.
Problèmes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . .
Références
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . .
IV.
LA DÉSINTÉGRATION BÊTA - LA CAPTURE ÉLECTRONIQUE
1.
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . .
2.
La désintégration bêta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . .
a.
Énergie libérée lors de la désintégration bêta . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . .
b.
Constante de désintégration de l’émission bêta . . . . . . . . . . .
. . . . . . . .
c.
Règles de sélection des transitions bêta . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . .
3.
La capture électronique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . .
a.
Énergie cinétique libérée lors de la capture électronique . . . . . . .
. . . .
b.
Constante de désintégration de la capture électronique . . . . . . . .
. . . . .
4.
Problèmes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . .
Références
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . .
V.
LA DÉSINTÉGRATION GAMMA. LA CONVERSION INTERNE
1.Introduction
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . .
2.
La désintégration gamma . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . .
a.
Constante de désintégration de l’émission gamma . . . . . . . . . . . .
. . . . .
b.
Classification des transitions gamma . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . .
c.
Estimation de WEISSKOPF des constantes de désintégration
de l’émission gamma . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.
L’isomérisme nucléaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . .
4.
La conversion interne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . .
5.
Problèmes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . .
Références
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . .
VI.
LES RÉACTIONS NUCLÉAIRES
1.
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . .
2.
Section efficace des réactions nucléaires . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . .
a.
Section efficace totale d’interaction . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . .
b.
Section efficace différentielle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . .
c.
Fonction d’excitation des réactions nucléaires . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . .
3.
Cinématique des réactions nucléaires . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . .
a.
Étude d’une réaction nucléaire dans le système du laboratoire . . .
. . . .
b.
Étude cinématique d’une réaction nucléaire
dans le système du centre de masse . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.
Mécanismes des réactions nucléaires . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . .
a.
Réactions nucléaires basées
sur le mécanisme de formation d’un noyau compose . .
. . . . . . . . . . . . .
b.
Réactions nucléaires basées sur le mécanisme d’interaction directe . . .
c.
Réactions nucléaires de fission . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . .
5.
Problèmes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . .
Références
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . .
VII.
LES TECHNIQUES NUCLÉAIRES
1.
Étude de l’auto-absorption des photons gamma
dans des échantillons d’acier inoxydable . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
a.
Méthode expérimentale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . .
b.
Calcul théorique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . .
c.
Comparaison des deux méthodes et interprétations . . . . . . . . . . . .
. . . .
2.
Nouvelle méthode de détermination de l’activité gamma de différents
échantillons radioactifs :
application
à l’analyse par activation neutronique . . . . . . . . . . . . . .
. . . . .
a.
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . .
b.
Description de la méthode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . .
c.
Résultats et discussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . .
3.
Utilisation des détecteurs solides de traces nucléaires en sédimentologie
a.
Méthode expérimentale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . .
b.
Résultats et discussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . .
4.
Application des détecteurs solides de traces nucléaires
à l’étude stratigraphiques d’un site géologique
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.
Étude de l’influence de la granulation sur la teneurs en uranium
dans des échantillons de phosphates Marocains . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . .
a.
Méthode expérimentale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . .
b.
Résultats et discussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . .
6.
Nouvelle méthode de détermination des pourcentages d’occupation des
atomes de carbone, à l’état de
trace, dans le réseau cristallin de Ga Al As
a.
Méthode d’étude . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . .
b.
Résultats et discussions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . .
c.
Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . .
7.
Étude de l’influence de la pollution et des matériaux
de construction sur la radioactivité domestique . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . .
a.
Procédure expérimentale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . .
b.
Résultats et discussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . .
8.
Nouvelle méthode de détermination du pouvoir d’arrêt
de matériaux monocristallins pour des ions canalisés
. . . . . . . . . . . . . . . .
a.
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . .
b.
Méthode d’étude . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . .
c.
Résultats et discussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . .
d.
Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . .
Références
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . .
VIII.
LES PARTICULES ÉLÉMENTAIRES
1.
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . .
2.Le
modèle des quarks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . .
3.
Le modèle standard . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . .
4.
Les interactions fondamentales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . .
Références
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . .
Annexe
A : Propriétés des noyaux stables . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . .
Annexe
B : Solutions des problèmes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . .
Annexe
C: Table des valeurs des constantes physiques . . . . . . . . . . . . . .
. . .
Annexe
D : Liste des Lauréats du prix Nobel de physique . . . . . . . . . . . .
. . .
Index
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . .
