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transformation des atomes [66172]

picsoumax

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Posté le : 30/05/2009, 10:49 (Lu 18122 fois)
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Bonjour,
J'ai lu un poste de maurice qui disait qu'on pouvait par exemple transformer le platine en or,je sais que ça ne servirait à rien mais c'est un exemple.

J'aimerais donc un peu mieux savoir comment ça marche
si il y a des conditions spéciales.

Et j'aimerais aussi savoir pourquoi on l'utilise si peu est-ce qu'on a peur que ça fasse une réaction en chaîne?
ou est-ce que c'est trop cher?

cordialement,picsoumax

Re: transformation des atomes

Sachemist

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Posté le : 30/05/2009, 11:43 (Lu 18118 fois)
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Ca ne fera certainement pas de reaction en chaine c'est plutot parce que c'est beaucoup trop cher.
Ca serai trop beau de creer une reaction en chaine et de recolter de l'or en sous produit par exemple du fer
Mais il faut pour en produire bombarder des protons ou neutrons sur ton noyau pour que la force magnetique dans le noyau soit battue par la vitesse. A cette cadence tu produit 1g d'or pour plusieurs milliers voir millions d'euros


Re: transformation des atomes [66182]

picsoumax

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Posté le : 30/05/2009, 12:13 (Lu 18114 fois)
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mais pourquoi c'est tellement cher de bombarder un peu de fer avec des neutrons ou des protons?

Re: transformation des atomes [66185]

Sachemist

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Posté le : 30/05/2009, 13:07 (Lu 18110 fois)
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va faire un tour dans un accelerateur a particule et tu comprendra


Re: transformation des atomes [66187]

Mad chemist

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Posté le : 30/05/2009, 14:15 (Lu 18103 fois)
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Ce n'est pas de la chimie mais de la physique nucléaire, cette opération s'appelle la transmutation et consiste à transformer un élément en un autre par réaction nucléaire.


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Re: transformation des atomes [66188]

maurice
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Posté le : 30/05/2009, 14:25 (Lu 18103 fois)
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En principe, c'est assez facile de transformer le platine en or. Il suffit de rajouter un proton. Mais en pratique, ce n'est pas facile car :
- il faut se procureur un accélérateur assez puissant pour produire un bombardement de protons énergiques, ce qui n'est pas à la protée du premier venu. Il n'en existe pas beaucoup sur l'ensemble tous les instituts universitaires de la planète. N'importe qui n'y a pas accès.
- Le rendement est très faible. Je ne sais pas si, lorsque un milliard de milliard de protons est lancé, un seul parvient à toucher un noyau de platine.
- Mais ce qui est pire, c'est que le platine est constitué de six isotopes distincts. Et que seul l'isotope 196 permet de fabriquer de l'or ordinaire (et il n'y en a que 25%). Tous les autres isotopes (le 75% de la masse) permettent de fabriquer de l'or radioactif. Et hélas il n'existe pas de moyen pour séparer ces isotopes.
- A la fin de l'opération, il faut séparer l'or du platine résiduel, et ce n'est pas facile.
- Il y a pire, on ne peut pas éviter une surproduction. J'entends par là que tu ne pourras pas empêcher que l'or produit sera lui-même transformé en l'atome suivant, le mercure, et on obtiendras hélas du mercure radioactif.
- Dernier point. Le platine est plus cher que l'or. Le traitement de bombardement aux protons revient à des sommes astronomiques. Et il ne peut se faire que dans des centres très spécialisés. A quoi bon ?


Professeur de chimie de niveau préuniversitaire

Re: transformation des atomes [66192]

picsoumax

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Posté le : 30/05/2009, 19:20 (Lu 18095 fois)
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donc on le fait surtout pour voir comment ça marche?

Re: transformation des atomes [66193]

Louisdefunes

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Posté le : 30/05/2009, 21:12 (Lu 18093 fois)
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Ah si la fée clochette était là ..

Re: transformation des atomes [66206]

Mad chemist

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Posté le : 01/06/2009, 10:28 (Lu 18056 fois)
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Ou la pierre philosophale...


Associé de recherche en chimie médicinale (Bac+5)

Re: transformation des atomes [66194]

picsoumax

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Posté le : 30/05/2009, 21:37 (Lu 18091 fois)
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Bonjour,
Par contre ce que je comprends pas trop c'est qu'ils viennent d'où les protons
on les obtient comment?

Et quand vous dîtes seul l'isotope 196 du platine est capable de produire de l'or métallique ça veut dire que si des protons touchent le platine et que la transformation est complète on aura 75% d'or radioactif isotopes?
et 25% d'or métallique?

Et ça a pas trop à voir là dedans mais je me suis toujours demandé,quand on a une molécule d'eau par exemple
comment sont liés les 2 atomes d'hydrogène et l'atome d'oxygène?

Ce que je veux dire c'est que le modèle d'un atome est un noyau avec les protons et les neutrons,tous les électrons mais est-ce qu'il y a quelque chose autour comme une <<croûte>>
Parce que comme on dit il y a du vide entre le noyau et les électrons et s'il n'y avait pas de croûte il n'y aurait pas de vide dans l'atome.

merci pour vos réponses picsoumax


Re: transformation des atomes [66244]

darrigan
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Posté le : 03/06/2009, 11:50 (Lu 17994 fois)
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Il n'y a pas de croûte dans les atomes ! (du moins pas dans le modèle actuel de l'atome)

La raison pour laquelle un proton ne peut pas entrer facilement dans un noyau pour rejoindre les autres protons et neutrons, est que les particules de même signe (en l'occurrence un proton chargé +1e et un noyau chargé +Ze) se repoussent.
Par contre, une fois dépassée cette barrière électrostatique, il existe une autre force due à l'interaction forte, qui est attractive entre les nucléons (protons et neutrons). C'est d'ailleurs grâce à cette interaction forte que les noyaux existent. (Tout ceci étant valable dans le modèle standard de la physique.)

Pour ajouter un proton (ou plusieurs protons, par exemple une particule alpha) à un noyau, il faut donc fournir énormément d'énergie au proton pour qu'il puisse passer outre la barrière électrostatique. Pour ce faire, il faut lui donner une très grande énergie cinétique, donc une très grande vitesse. (Un peu comme si on devait tirer au fusil sur une boule métallique pour coller la balle du fusil dans la boule, mais que la balle et la boule se repoussait fortement.) Dans de telles conditions, les électrons qui sont autour du noyau on ne s'en préoccupe pas trop... vu l'énergie cinétique du proton envoyé, les électrons sont comme un nuage de papillons ; qu'ils soient là ou non n'a aucune importance quand on s'intéresse aux propriétés nucléaires et énergies mises en jeux dans les réactions nucléaires.


Pascala, en parlant du vide qui existerait entre les électrons et le noyau, soulève le probllème de la localisation ponctuelle des électrons. C'est une autre question que celle d'origine du post. Mais voici une réponse :
A l'échelle d'un atome, ne peuvent plus être considérés avec cette vision classique de particule ponctuelle ayant une trajectoire précise. A cette échelle, un électrons doit être "vu" par la mécanique quantique, probabilistique. Un électron se décrit alors comme un "nuage" de plus ou moins forte densité à certains endroits. Quand je prenais l'image d'un nuage de papillons, c'est un peu ça : voyons l'atomes comme s'il était une petite ampoule (le "noyau") entourée de papillons de nuit (les "électrons"). Il n'est pas possible de déterminer l'équation de la trajectoire des papillons autour de l'ampoule ; par contre, on peut établir des probabilité de présence des papillons en fonction de la distance à l'ampoule : il y aura peu de papillons à 1 mm de l'ampoule car à cette distance ils se brûleraient ; il y a peu de papillon à 50 cm de l'ampoule car à cette distance ils ne reçoivent pas assez de chaleur ; il y a 30% de chance de trouver les papillons entre 5 et 10 cm de l'ampoule, 20% de les trouver entre 10 et 15 cm, etc. Dans l'atome c'est pareil : les positions qu'occupent les électrons ne peuvent être donnée qu'avec des probabilités.
Ainsi, dire qu'il y a du vide entre les électrons et le noyau est faux : on devrait plutôt dire "qu'il y a une certaine probabilité de ne pas trouver d'électron".

En espérant que tout cela aide à comprendre

Re: transformation des atomes [66195]

maurice
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Posté le : 31/05/2009, 10:11 (Lu 18077 fois)
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Je n'ai jamais dit que seul l'isotope 196 du platine permet de fabriquer de l'or métallique. J'ai dit que cet isotope permettrait de fabriquer de l'or ordinaire, sous entendu non radioactif. Les autres isotopes du platine peuvent aussi capter un proton et devenir de l'or tout aussi métallique que l'autre, mais cet or sera radioactif. Cela veut dire qu'au bout d'un certain temps, cet atome d'or perdra un ou plusieurs de ses protons ou neutrons, selon une série de transformations compliquées.

Pour faire un jet de protons, on prend une petite boîte de la grandeur d'une boîte d'allumettes. On la place dans un grand coffre vide, sans air, sans rien, et ce coffre est allongé comme un cercueil. On la met à l'un des bouts.
Mais il y a plein de trous dans cette boîte. Par un des trous, on fait arriver un petit tuyau qui amène du gaz hydrogène dans cette boîte. Par deux autres trous, on fait arriver deux fils pointus qui se touchent presque. On fait éclater une étincelle électrique entre ces deux fils. Cette étincelle casse les molécules et les atomes d'hydrogène. Il se forme dans l'étincelle une sorte de soupe de protons (noyaux d'hydrogène) et d'électrons. On sépare les protons des électrons en plaçant deux plaques verticales de part et d'autre de l'étincelle dans la boîte. Ces plaques sont chargées plus pour l'une et moins pour l'autre.
La plaque positive attire les électrons. La plaque négative attire les protons qui s'y précipitent. Quand ils la touchent, ils reçoivent un électron, et se transforment en hydrogène neutre, qui est le même que celui arrivant par le petit tuyau.
Mais il y a un trou au milieu de la plaque négative. Les protons qui se dirigent juste vers le milieu du trou hésitent vers quel côté du trou ils vont aller. Ils n'hésitent pas longtemps, car il y a derrière cette plaque percée une autre plaque verticale, parallèle à la première, et chargée chargée à plus de volt que la première, et qui attire donc davantage les protons. Les protons traversent le trou de la première plaque, et sont accélérés vers la 2ème plaque, qui est elle-même percée au milieu, et suivie encore de plusieurs plaques parallèles toutes chargées à plus de volts que la précédente, et percées. Les trous doivent être bien alignés.
Résultat des courses. Les protons traversent à tour de rôle plusieurs trous. Ils vont aussi de plus en plus vite. Quand ils arrivent sur la dernière plaque, qui n'est pas trouée, ils 'y fracassent. Et une petite fraction arrive à se faire capter par le noyau de la cible, en platine par exemple.

Quant à ta question sur l'eau, les atomes d'hydrogène et d'oxygène sont tenus ensemble dans la molécule d'eau par les électrons.



Professeur de chimie de niveau préuniversitaire

Re: transformation des atomes [66220]

pascala

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Posté le : 02/06/2009, 01:56 (Lu 18042 fois)
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Citation
Quant à ta question sur l'eau, les atomes d'hydrogène et d'oxygène sont tenus ensemble dans la molécule d'eau par les électrons.


Si tu veux développer le sujet : http://fr.wikipedia.org/wiki/Liaison_covalente

Citation
Ce que je veux dire c'est que le modèle d'un atome est un noyau avec les protons et les neutrons,tous les électrons mais est-ce qu'il y a quelque chose autour comme une <<croûte>>
Parce que comme on dit il y a du vide entre le noyau et les électrons et s'il n'y avait pas de croûte il n'y aurait pas de vide dans l'atome.

Pourquoi l'absence de croute remettrait en cause ce vide entre noyau et electrons?

Re: transformation des atomes [66197]

picsoumax

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Posté le : 31/05/2009, 11:24 (Lu 18075 fois)
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Bonjour,
Avant ça je pensais que c'était beaucoup plus simple de le faire ,je pensais que c'était juste quelque chose qui ressemblait à un tube cathodique.

Est-ce que c'est comme ça que les derniers éléments du tableau périodique des éléments Uuu;Uub... ont étés fabriqués?

Et donc pour l'or ça veut donc dire qu'on aura 100% d'or métallique mais 75%
d'or métallique radioactif qui se transformera en un autre élément au bout d'un certain temps?

J'oubliais aussi quand on a un isotope on ne voit pas de différence entre le métal <<normal>> et l'isotope?

merci picsoumax

Re: transformation des atomes [66223]

picsoumax

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Posté le : 02/06/2009, 12:49 (Lu 18032 fois)
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parce que je pensais au schéma d'une cloche à vide on ne peut pas garder le vide si la cloche est ouverte donc à l'air libre et je me suis demandé comment ça se passait dans les atomes

Re: transformation des atomes [66243]

pascala

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Posté le : 03/06/2009, 09:31 (Lu 18005 fois)
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Question compliquée...

Effectivement, il n'y a pas de cloche et il n'y a donc pas forcement de vide...
Par contre, le noyau (nucleide) est entouré d'un champ electromagnétique qui repoussera les autres nucleides (car chargé positivement), ce champ repousse probablement d'autre type de particule...
Mais il y a toute sorte de particule non chargé positivement (électrons, neutrinos...) capable de passer entre electrons et noyaux.

Mais ta question pose un autre problème. Car postuler qu'il y a le vide entre noyaux et electrons suppose de savoir où sont les electrons? Or, on sait où on a de forte chance de les trouver, mais on ne sais pas exactement où ils sont...
D'autant plus que le nucleide n'est pas forcément entouré d'electron (par exemple H+).
Donc je serai tenté de dire qu'il n'y a pas de vide absolu entre le noyau et ses electrons.


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Édité le 03/06/2009, 17:32 par pascala

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