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QU'EST-CE QU'UN ATOME ?
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EN MATIÈRE DE SÛRETÉ NUCLÉAIRE ET RADIOPROTECTION
L'air, l'eau, la pierre, les métaux, tous les corps sont composés d'éléments infiniment petits : les atomes.
Par exemple, dans une goutte d'eau pure qui pèserait un 1/100ème de gramme on pourrait compter 30 000 milliards d'atomes d'oxygène et 60 000 milliards d'atomes d'hydrogène (la formule de la molécule de l'eau est H2O .
On retrouve bien dans cette goutte d'eau le double d'atomes d'hydrogène que d'oxygène).
Un atome est composé d'un noyau autour duquel gravitent un ou plusieurs électrons.
Le noyau contient généralement deux sortes de particules qui le constituent :
LES PROTONS
Ce sont des particules qui portent une charge d'électricité positive.
On appellera nombre atomique d'un élément le nombre de protons contenus dans son noyau.Tous les atomes qui ont le même nombre atomique auront les mêmes caractéristiques chimiques.
LES NEUTRONS
Ce sont des particules qui ne portent pas de charge d'électricité.
ON APPELLERA NOMBRE DE MASSE D'UN ÉLÉMENT LA SOMME DU NOMBRE DE PROTONS ET DE NEUTRONS CONTENUS DANS SON NOYAU.
LES ÉLECTRONS
Ces particules portent une charge d'électricité négative dont la valeur absolue est égale à celle d'un proton.
Les électrons gravitent autour du noyau, c'est-à-dire qu'ils tournent très vite selon des cercles bien définis qui s'appellent des orbitales. Les orbitales sont concentriques, de différentes tailles, comme des poupées gigognes, ce qui donne au final plusieurs "couches d'électrons" autour du noyau, et l'on a ainsi de 1 à 8 électrons présents sur une couche donnée.
Ce sont les combinaisons des ces différentes particules (combinaisons qui se font selon des règles précises et prédictives) qui donnent la variété d'éléments chimiques (l'oxygène, le carbone, l'hydrogène, l'azote...) qui sont les constituants de notre univers.
Les propriétés des atomes sont fonction du nombre de protons et de neutrons présents dans le noyau ainsi que du nombre d'électrons qui gravitent autour, notamment ceux présents sur la couche externe de l'atome (les orbitales les plus éloignées du noyau).
LA MATIÈRE EST PLEINE DE VIDE
Schématiquement, si l'on représente le noyau d'un atome comme une bille que l'on placerait au centre d'un terrain de football, l'électron, d'une taille 2000 fois plus petite, tourne autour en décrivant des orbitales qui passeraient derrière les buts.
ISOTOPES
On appelle isotopes des atomes ayant le même nombre atomique, c'est-à-dire le même nombre de protons, donc les mêmes propriétés chimiques, mais ayant des nombres de neutrons différents, ce qui entraîne des propriétés physiques différentes.
Il existe dans la nature des isotopes naturels que l'on retrouve toujours en quantités constantes dans les éléments ainsi que des isotopes créés artificiellement.
PÉRIODE
Les atomes radioactifs se désintègrent selon une loi précise. Si l'on considère une quantité d'atomes (n) au temps T=0, la période est le laps de temps au bout duquel il ne restera plus que la moitié de (n) atomes encore radioactifs. Les autres se sont désintégrés pour donner de nouveaux éléments.
Les éléments radioactifs n'ont pas tous la même période. Certaines périodes sont extrêmement courtes (des fractions de secondes)
d'autres extrêmement longues (4,47 milliards d'années pour l'uranium 238).
Le carbone 14 est radioactif. Sa période est de 5730 ans.
