Radioactivités et réactions nucléaires/Exercices/Déterminant les valeurs A et Z dans une équation de réaction nucléaire

Déterminer les valeurs de A et Z dans les équations ci-dessous et, à l'aide de la classification périodique, identifier le noyau X. Parmi ces réactions lesquelles sont spontanées ? et provoquées ? Pour les réactions spontanées, de quel type s'agit-il ?

1. $_{83}^{212}{\textrm {Bi}}\rightarrow _{Z}^{A}{\textrm {X}}+_{81}^{208}{\textrm {Tl}}$
2. $_{0}^{1}{\textrm {n}}+_{92}^{235}{\textrm {U}}\rightarrow _{Z}^{A}{\textrm {X}}+_{38}^{92}{\textrm {Sr}}+3_{0}^{1}{\textrm {n}}$
3. $_{53}^{123}{\textrm {I}}\rightarrow _{Z}^{A}{\textrm {X}}+_{1}^{0}{\textrm {e}}$
4. $_{92}^{235}{\textrm {U}}\rightarrow _{2}^{4}{\textrm {He}}+_{Z}^{A}{\textrm {X}}$
5. $_{10}^{19}{\textrm {Ne}}\rightarrow _{Z}^{A}{\textrm {X}}+_{9}^{19}{\textrm {F}}$
6. $_{Z}^{A}{\textrm {X}}\rightarrow _{7}^{14}{\textrm {N}}+_{-1}^{0}{\textrm {e}}$
7. $_{0}^{1}{\textrm {n}}+_{92}^{235}{\textrm {U}}\rightarrow _{53}^{A}{\textrm {I}}+_{Z}^{94}{\textrm {Y}}+3_{0}^{1}{\textrm {n}}$
8. $2_{2}^{4}{\textrm {He}}\rightarrow _{Z}^{A}{\textrm {X}}+_{0}^{1}{\textrm {n}}$

Solution

1. D'après la loi de conservation de Soddy,
   • le nombre de nucléons est conservé :

   ${\begin{aligned}212&=A+208\\A&=212-208\\A&=4\end{aligned}}$

   • la charge électrique est conservé :

   ${\begin{aligned}83&=Z+81\\Z&=83-81\\Z&=2\end{aligned}}$

   Il n’y a pas de neutron comme réactif comme l'équation décrit une radioactivité spontanée. La particule émise est un noyau d'hélium 4 donc l'équation décrit la désintégration α.
2. D'après la loi de conservation de Soddy,
   • le nombre de nucléons est conservé :

   ${\begin{aligned}1+235&=A+92+3\times 1\\A&=1+235-92-3\times 1\\A&=141\end{aligned}}$

   • la charge électrique est conservé :

   ${\begin{aligned}92&=Z+38\\Z&=92-38\\Z&=54\end{aligned}}$

   Il y a un neutron comme réactif comme l'équation décrit une radioactivité provoquée. Le noyau fils est un noyau de xéon 141, qui a moins de nucléons que le noyau père d’uranium 235 donc ceci est une réaction de fission.