Description

Ce cours présente les bases de la physique nucléaire en étudiant les propriétés fondamentales du noyau atomique, les lois de la désintégration radioactive et les principaux modes de désintégration. Différents modèles nucléaires, tels que la goutte liquide et le modèle en couches, sont introduits pour expliquer la stabilité et les niveaux d’énergie des nucléons. Un focus est fait sur le phénomène de fission nucléaire. Ce cours est fondamental pour la compréhension des phénomènes auxquels les futurs professionnel·le·s seront confrontés dans leur domaine d’expertise. Des liens sont constamment faits avec les enseignements en travaux pratiques pour ancrer les savoirs théoriques avec l’expérimentation.

Compétences requises

-Notions de base sur la constitution d’un atome introduites au lycée

-Outils de base de calcul mathématiques introduits au lycée : intégrales/dérivées, équations différentielles simples. Les notions nécessaires sont présentées dans le cours de base de mathématiques effectué durant les premières semaines de la formation.

-un exemple de référence peut être ce lien vers un cours Unisciel : https://ressources.unisciel.fr/DAEU/physique/nucleaire/co/Bloc5_Physique_module.html

Compétences visées

-Maîtriser les propriétés du noyau atomique pour des applications

-Connaître les mécanismes de base qui régissent la structure du noyau atomique

-Interpréter les observations expérimentales des spectres réalisées en TP en les reliant aux notions théoriques de la structure du noyau et ses décroissances

-Comprendre les mécanismes de réaction au sein d’un réacteur nucléaire

Modalités d'organisation et de suivi

Les séances de cours intégrés de durée 1h30 comprennent environ 1h de présentation de notions théoriques et 30 minutes d’exercices d’applications.

Syllabus

-         Historique

-         Structure de la matière

-         Propriétés du noyau

-         La loi de décroissance radioactive

-         Les différentes désintégrations radioactives

-         Fusion/fission nucléaire

-         Les sections efficaces

Bibliographie

-         Benson, Ondes, optique et physique moderne - 5è Edition de boeck

-          A. Bocquet, Physique nucléaire et radioprotection à l'usage de l'environnement nucléaire, EDP Science

-          S. Krane, Introductory Nuclear Physics - Wiley Edition

-          L. Valentin, Noyaux et Particules (Tome 1 & 2) - Éditions Hermann

-         J. Kane & M. Sternheim, Physique (1er cycle/Licence) - Éditions Dunod

-         J.-F. Berger, La fission : de la phénoménologie à la théorie - Cours Ecole Joliot-Curie 2006

Contacts

Responsable(s) de l'enseignement

• Olivier Dorvaux