Le phénomène de la radioactivité.
En deux lignes, décrire le phénomène de la radioactivité.
Un noyau radioactif est un noyau instable dont la
désintégration (destruction) aléatoire
s'accompagne :
L'apparition d'un nouveau noyau
L'émission d'une particule notée
a, b
- ou b +
L'émission d'un rayonnement
électromagnétique noté g.
Rappeler les lois de Soddy lors d'une désintégration nucléaire.
Lors d'une désintégration radioactive
a ou b
il y a conservation du nombre de charge Z et du nombre de
nucléons A.
La masse des produits est-elle toujours égale à celle des réactifs ?
La masse des produits est toujours inférieure à celle des réactifs.
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Echantillon radioactif. On dispose d'un flacon dans lequel du thorium a été introduit.
Quels sont les éléments chimiques présents dans le flacon au bout de quelques années ?
Les éléments radioactifs dont la demi-vie est supérieure à " quelques
années" divisée par 10 ( donc supérieure à quelques mois) ansi que les
éléments stables et non radioactifs comme le plomb 206 et l'hélium 4.
Le thorium 232, le radium 228, le thorium 228.
A quoi correspond la particule alpha ?
La particule alpha est un noyau d'hélium.
Ecrire l'équation de désintégration a du thorium.
23290Th --->22888Ra + 42He.
Un second flacon ( flacon 2) dans lequel on a fait le vide est relié au
flacon précédent. Ainsi on récupère dans le flacon 2 un seul élément
radioactif : le radon ( Rn).
Pourquoi peut on considérer qu'on ne récupère qu'un seul élément ?
Seul le radon et l'hélium sont gazeux, les autres éléments sont des solides à température ambiante.
Vu le dispositif, le radon gaz dense peut difficilement s'échapper du
flacon 1, l'hélium, gaz peu dense passe facilement dans le flacon 2.
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Loi de décroissance radioactive.
Le flacon 2 contenant du radon est placé dans l'appareil qui compte les
particules alpha émises. L'appareil est réglé pour compter le nombre N
de particules alpha émis pendant 5 secondes, ceci toutes les 30 s.
t(s)
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0
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30
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60
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90
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120
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150
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180
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210
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240
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270
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300
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330
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N
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1203
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819
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594
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390
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269
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193
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131
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75
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40
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26
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11
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1
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Quelles sont les désintégrations qui ont lieu pendant les 5s de comptage ? On ne demande pas les équations.
Le radon 220, ( demi-vie 56 s) conduit au polonium 216 ( demi-vie 0,16 s) par désintégration alpha.
En 5 s, tous les noyaux de polonium 216 conduisent au plomb 212 ( demi-vie 10,6 h ) par désintégration alpha.
Parmi les propositions suivantes, lesquelles sont justes, justifier les réponses.
a) N correspond au nombre de noyaux restants.
b) N correspond au nombre de noyaux de radon désintégrés.
En
5 s, ½N noyaux de radon conduisent à ½N noyaux de polonium 216 et à ½N
particules alpha ; tous les noyaux de polonium 216 conduisent au plomb
212 et à ½N particules alpha.
Le nombre de noyaux de radon restants est N0-½N.
c) N correspond à deux fois le nombre de noyaux de radon désintégrés. Vrai.
d) N est proportionnel au nombre de noyaux de radon restants.
Nombre de noyaux de radon restants : N0 -½N avec ½N = N0 exp(-lt) ; t = 5 s et N0 : nombre de noyaux de radon présents au début du comptage.
Tracer la courbe N(t).
Quelle est la fonction mathématique correspondant à ce type de courbe ?
½N = N0 exp(-lt) : exponentielle décroissante.
Définir et déterminer à partir de la courbe, le temps de demi-vie du radon.
Le temps de demi-vie est la durée au bout de laquelle la moitié des noyaux initiaux se sont désintégrés.
