Choisissez votre langue
Cours physique nucléaire
Plus de 2 millions d'étudiants dans le monde

Cours physique nucléaire

Maîtrisez les principes fondamentaux et avancés de la physique nucléaire, de la structure atomique et de la désintégration radioactive à la fission, la fusion et la conception des réacteurs. Ce cours vous dote des outils quantitatifs et des cadres conceptuels utilisés par les scientifiques et ingénieurs nucléaires en activité. Que vous poursuiviez une carrière dans l'énergie, la médecine ou la recherche, voici les fondements rigoureux dont vous avez besoin.

Dedika pour les entreprises

Ce que vous allez apprendre:

Vous développerez une compréhension approfondie des forces nucléaires, des critères de stabilité et de la formule de masse semi-empirique. Vous maîtriserez les mathématiques de la désintégration radioactive, la cinématique des réactions et l'analyse des sections efficaces pour les neutrons et les particules chargées. Le cours couvre les réactions en chaîne de fission, la cinétique des réacteurs et les approches de confinement par fusion, y compris le critère de Lawson. Vous étudierez également l'interaction des rayonnements avec la matière, le fonctionnement des détecteurs et les méthodes de calcul de dose. Les sujets avancés incluent l'astrophysique nucléaire, la simulation Monte Carlo et la pratique professionnelle dans les environnements nucléaires réglementés.

Comment vous étudiez de façon pratique Cours physique nucléaire

Comment vous pratiquez Cours physique nucléaire

Pour vous, entreprise, qui souhaitez former votre équipe

Avec Dedika pour les entreprises, le cours inclut des exercices et des exemples adaptés à votre propre activité et aux besoins spécifiques de votre entreprise.

Cliquez ici

Contenu du cours

8 Chapitres • 40 LeçonsDurée entre 4 et 360 heures (vous décidez)

Chapitre 1Voir les détails

Fondements de la structure atomique

  • Leçon 1 • Taille et densité nucléaires

    Quantifie le rayon nucléaire à l'aide de la formule empirique du rayon et en déduit la densité nucléaire. Démontre le contraste extrême de densité entre les noyaux et les atomes.

  • Leçon 2 • Modèles historiques de l'atome

    Retrace la théorie atomique de Thomson à Bohr en passant par Rutherford. Établit pourquoi les modèles classiques ont échoué et motive le traitement quantique utilisé tout au long du cours.

  • Leçon 3 • Composition et notation nucléaires

    Définit les protons, les neutrons et les électrons et introduit la notation standard des nucléides. Relie le nombre de masse et le numéro atomique à l'identité nucléaire.

  • Leçon 4 • Masse atomique et énergie de liaison

    Introduit les unités de masse atomique, le défaut de masse et l'équivalence masse-énergie. Fournit la base quantitative de tous les calculs d'énergie dans les chapitres suivants.

  • Leçon 5 • Aperçu de la carte des nucléides

    Introduit la carte des nucléides comme outil de navigation pour les données nucléaires. Les étudiants apprennent à lire les régions de stabilité et à identifier les modes de désintégration à partir de la position sur la carte.

Chapitre 2Voir les détails

Forces nucléaires et stabilité

  • Leçon 1 • Critères de stabilité et prédiction de la désintégration

    Applique les critères du rapport N/Z, de l'énergie de liaison et de la valeur Q pour prédire la stabilité nucléaire. Prépare les étudiants à classer les nucléides avant d'étudier les modes de désintégration spécifiques.

  • Leçon 2 • Modèle en couches nucléaire

    Explique les nombres magiques à l'aide du modèle en couches nucléaire avec couplage spin-orbite. Prédit le spin et la parité de l'état fondamental des noyaux de masse impaire.

  • Leçon 3 • Formule de masse semi-empirique

    Déduit terme par terme la formule de Bethe-Weizsäcker à partir d'arguments physiques. Les étudiants l'appliquent pour calculer les énergies de liaison et identifier les tendances de stabilité.

  • Leçon 4 • La force nucléaire forte

    Caractérise la force forte à courte portée et indépendante de la charge qui lie les nucléons. La contraste avec la répulsion coulombienne qui déstabilise les noyaux lourds.

  • Leçon 5 • Modèles de puits de potentiel nucléaire

    Introduit les potentiels de puits carré et de Woods-Saxon comme modèles nucléaires simplifiés. Relie la forme du puits aux niveaux d'énergie nucléaire observés.

Chapitre 3Voir les détails

Fondamentaux de la désintégration radioactive

  • Leçon 1 • Modes de désintégration bêta

    Couvre la désintégration bêta-moins, bêta-plus et la capture électronique avec émission de neutrinos. Explique le spectre bêta continu et la théorie de Fermi de l'interaction faible.

  • Leçon 2 • Chaînes de désintégration et équilibre séculaire

    Analyse les séries de désintégration en plusieurs étapes à l'aide des équations de Bateman et des conditions d'équilibre. Les étudiants modélisent les chaînes de désintégration naturelles et déterminent les rapports d'activité à l'équilibre.

  • Leçon 3 • Désintégration gamma et conversion interne

    Décrit l'émission gamma comme une désexcitation nucléaire et introduit les règles de sélection multipolaires. Couvre la conversion interne comme processus électromagnétique concurrent.

  • Leçon 4 • Loi de désintégration et activité

    Dérive la loi de désintégration exponentielle à partir des premiers principes et définit les unités d'activité. Établit le cadre quantitatif utilisé dans tous les calculs de désintégration ultérieurs.

  • Leçon 5 • Désintégration alpha

    Explique l'énergétique de l'émission alpha, le calcul de la valeur Q et l'effet tunnel de Geiger-Nuttall. Les étudiants calculent l'énergie de recul du noyau fils et relient la demi-vie à la pénétration de la barrière.

Chapitre 4Voir les détails

Réactions nucléaires et sections efficaces

  • Leçon 1 • Cinématique des réactions et valeurs Q

    Applique la conservation de l'énergie et de la quantité de mouvement à la cinématique des réactions nucléaires. Déduit les conditions d'énergie de seuil pour les réactions endothermiques.

  • Leçon 2 • Concepts de section efficace

    Définit les sections efficaces microscopique et macroscopique et le libre parcours moyen. Relie l'ordre de grandeur de la section efficace à la probabilité de réaction et à l'atténuation du faisceau.

  • Leçon 3 • Mécanismes de réaction directe

    Contraste les réactions directes avec les processus du noyau composé en termes d'échelle de temps. Couvre les réactions de stripping, de pickup et de knockout comme sondes de la structure nucléaire.

  • Leçon 4 • Réactions neutroniques et modération

    Analyse les sections efficaces de diffusion élastique, de capture et de fission pour les neutrons. Déduit la perte d'énergie par collision et le rapport de modération pour les modérateurs courants.

  • Leçon 5 • Modèle du noyau composé

    Introduit l'hypothèse du noyau composé de Bohr et la formation de résonances. Explique la formule de résonance de Breit-Wigner et son application aux réactions de neutrons lents.

Chapitre 5Voir les détails

Physique de la fission nucléaire

  • Leçon 1 • Neutrons de fission et produits

    Caractérise les spectres d'émission de neutrons prompts et retardés et les rendements des produits de fission. Les neutrons retardés sont présentés comme essentiels au contrôle des réacteurs.

  • Leçon 2 • Découverte de la fission et énergétique

    Revient sur la découverte de la fission et calcule la libération d'énergie à partir du défaut de masse. Établit pourquoi la fission des noyaux lourds libère beaucoup plus d'énergie que les réactions chimiques.

  • Leçon 3 • Multiplication des neutrons et criticité

    Déduit les formules à quatre et six facteurs pour la multiplication des neutrons. Les étudiants déterminent les conditions critiques pour les assemblages nus et réfléchis.

  • Leçon 4 • Cinétique et contrôle des réacteurs

    Analyse la cinétique des neutrons prompts et retardés et les mécanismes de rétroaction de la réactivité. Couvre le rôle des neutrons retardés pour rendre le contrôle des réacteurs physiquement réalisable.

  • Leçon 5 • Modèle de la goutte liquide de la fission

    Utilise le modèle de la goutte liquide pour déduire la barrière de fission et le paramètre de fissilité. Explique pourquoi seuls les noyaux lourds sont fissiles ou fissionnables.

Chapitre 6Voir les détails

Physique de la fusion nucléaire

  • Leçon 1 • Énergétique des réactions de fusion

    Calcule les valeurs Q pour les réactions de fusion clés et compare le rendement énergétique par nucléon. Établit pourquoi la fusion de noyaux légers libère plus d'énergie par masse que la fission.

  • Leçon 2 • Taux de réactions thermonucléaires

    Déduit le taux de réaction moyenné par la distribution de Maxwell-Boltzmann et le pic de Gamow. Identifie la plage de température qui maximise la densité de puissance de la fusion D-T.

  • Leçon 3 • Fusion par confinement magnétique

    Explique la géométrie du tokamak, la configuration du champ magnétique et les méthodes de chauffage du plasma. Évalue le critère de Lawson pour l'allumage dans les dispositifs à confinement magnétique.

  • Leçon 4 • Fusion par confinement inertiel

    Décrit l'implosion par laser, l'allumage par point chaud et les exigences de gain de la cible. Contraste l'efficacité du pilote et le gain avec les approches de confinement magnétique.

  • Leçon 5 • Bases de la physique des plasmas

    Introduit le plasma comme quatrième état de la matière et définit les paramètres clés du plasma. Couvre le blindage de Debye, la fréquence plasma et les exigences de confinement des particules.

Chapitre 7Voir les détails

Interaction du rayonnement avec la matière

  • Leçon 1 • Dose de rayonnement et effet biologique

    Définit la dose absorbée, la dose équivalente et la dose efficace avec leurs unités. Relie le dépôt d'énergie physique au risque biologique à l'aide de facteurs de pondération du rayonnement.

  • Leçon 2 • Mécanismes d'atténuation des photons

    Analyse les sections efficaces de l'effet photoélectrique, de la diffusion Compton et de la production de paires. Déduit le coefficient d'atténuation total et la couche de demi-atténuation pour le blindage.

  • Leçon 3 • Mécanismes d'interaction des neutrons

    Classe les interactions des neutrons par régime d'énergie et type de réaction dominant. Couvre la modération, la capture et la diffusion des neutrons rapides pour l'analyse du blindage.

  • Leçon 4 • Interactions des électrons et des positrons

    Couvre l'ionisation, le bremsstrahlung et l'annihilation pour les électrons et les positrons. Définit l'énergie critique et la longueur de radiation pour le transport des électrons.

  • Leçon 5 • Pouvoir d'arrêt des particules chargées

    Dérive la formule de Bethe-Bloch pour la perte d'énergie des particules chargées lourdes. Introduit le pic de Bragg et son importance pour la radiothérapie et la conception de détecteurs.

Chapitre 8Voir les détails

Détecteurs nucléaires et mesure

  • Leçon 1 • Détecteurs à scintillation

    Décrit les mécanismes des scintillateurs inorganiques et organiques et la lecture par photomultiplicateur. Compare le NaI(Tl) et le BGO pour les applications de spectroscopie gamma.

  • Leçon 2 • Techniques de détection des neutrons

    Couvre la détection des neutrons thermiques par réactions de conversion et la détection des neutrons rapides par recul. Introduit les méthodes de feuille d'activation et de chambre à fission pour la mesure du flux.

  • Leçon 3 • Analyse spectrale et statistiques

    Applique les statistiques de Poisson aux expériences de comptage et propage l'incertitude. Couvre l'ajustement des pics, l'étalonnage en efficacité et la soustraction du bruit de fond pour l'analyse quantitative.

  • Leçon 4 • Principes des détecteurs à gaz

    Explique les régions de fonctionnement d'ionisation, proportionnelle et Geiger-Müller sur la courbe de tension. Couvre la formation des impulsions, le temps mort et l'efficacité de comptage pour les détecteurs à gaz.

  • Leçon 5 • Détecteurs à semi-conducteur

    Explique le fonctionnement de la jonction p-n et la collection de charges dans les détecteurs à semi-conducteur. Met en évidence la résolution en énergie supérieure du HPGe pour la spectroscopie gamma de précision.

Certification

Votre certificat valide de réussite

Ce cours est pour vous :

  • Étudiant en physique ou en génie : construire une spécialisation dans les cours de science nucléaire.

  • Technicien(ne) de centrale nucléaire : cherchant à approfondir les bases théoriques des opérations quotidiennes.

  • Responsable de la radioprotection : souhaitant une physique rigoureuse derrière le travail dosimétrique effectué.

  • Reconversion depuis l'aérospatiale ou la défense : application des compétences quantitatives au génie nucléaire.

  • Physicien médical en formation : relier la pratique clinique à la théorie fondamentale de la désintégration nucléaire.

  • Passionné de sciences avec de solides bases en mathématiques : prêt à dépasser les explications de vulgarisation scientifique.

Ce que disent nos apprenants

Vos cours sont parfaits. J'ai acheté le forfait d'un an et j'ai enfin l'opportunité de suivre divers sujets qui m'intéressent sans avoir besoin de changer de plateforme... je vous remercie pour tout ce que vous faites, je vous ai déjà recommandés à d'autres personnes...
Giulio Carlo
Giulio CarloÉtudiant en Marketing Digital
J'aime la façon dont les leçons vont droit au but et comment je peux changer de chapitres et passer le contenu dont je n'ai pas besoin.
Mariana Ferres
Mariana FerresÉtudiante en Photographie
J'aime le contenu et la façon dont les vidéos sont présentées et transcrites, ce qui accélère le processus !
Luciana Alvarenga
Luciana AlvarengaÉtudiante en Design d'Ongles
La plateforme est rapide, simple à utiliser. La diversité du contenu et les vidéos complémentaires aident beaucoup dans l'apprentissage.
André Felipe
André FelipeÉtudiant en Ingénierie de Prompt

Formations principales

FAQ

Qui est Dedika ?

Le certificat est-il valable en Algérie ?

Les cours sont-ils gratuits ?

Quelle est la charge de travail du cours ?

Comment sont les cours ?

Comment fonctionnent les cours ?

Quelle est la durée des cours ?

Quel est le coût ou le prix des cours ?

Qu'est-ce qu'un cours EAD ou en ligne et comment ça marche ?

Cours PDF