radioactivité : QCM d'après IMRT 06

Répondre par vrai ou faux. (une seule affirmation est vraie) Les états d'énergie d'un électron sont définis par 4 nombres quantiques. On peut affirmer que : A- le nombre quantique magnétique m varie par valeurs entières de -n à + n. Faux. Il varie par valeurs entières de - l à + l : si l =2 alors m peut prendre les valeurs -2 ; -1 ; 0 ; -1 ; +2. B- le nombre quantique secondaire l varie par valeurs entières de 0 à n-1. Vrai. C- deux électrons appariès ont leurs quatre nombres quantiques identiques. Faux. L'un à un spin égal à s= +½ et l'autre à s= -½. D- le nombre de spin s est égal à 1. Faux. A partir de l'écriture suivante 13153I-, on peut déduire que : A- le nombre de nucléons est 131. Vrai. B- la masse d'un atome de cet isotope de l'iode est environ 53 u. Faux. 131 u C- Il y a 53 électrons dans cet ion. Faux. L'atome possède 53 électrons ; l'atome gagne un électron et donne un anion I- : l'ion compte 54 électrons. D- Il y a 131 neutrons dans le noyau. Faux. 131-53 = 78 neutrons. L'énergie En des niveaux de l'atome d'hydrogène est donnée par la relation En = -13,6 /n2 ( eV) où n est le nombre quantique principal. La valeur ( eV) du troisième niveau, à partir du niveau fondamental, est : 0,0 ; -1,5 ; -3,4 ; -0,5. n=1 ; E1 = -13,6 eV, niveau fondamental n=2 ; E2 =-13,6 /4 = -3,4 eV, 1er niveau excité. n=3 ; E3 =-13,6 /9 = -1,5 eV, 2ème niveau excité. Données : niveaux d'énergie de l'atome d'hydrogène E1 =-13,6 eV ; E2 =-3,4 eV ; E3 =-1,5 eV ; E4 =-0,85 eV. L'excitation d'un atome d'hydrogène depuis son état fondamental, peut s'accompagner : A- de l'émission de photons de 10,2 eV. Vrai. L'atome excité revient rapidement à l'état fondamental en émettant un photon dont l'énergie est égale à la différence d'énergie entre deux niveaux de l'atome. 13,6-3,4 = 10,2 eV B- d'absorption de photons de 12,1 eV. Faux. L'atome peut absorber un photon et passer d'un état de moindre énergie à un état d'énergie plus élevée. Le photon est absorbé si son énergie est égale à la différence d'énergie entre deux niveaux de l'atome. 13,6-1,5 =12,1 eV . C- d'absorption de photons de 1,9 eV. Faux. 13,6 -1,9 = 11,7, valeur interdite. Soit une particule alpha (42He2+)dans laquelle l'énergie moyenne de liaison par nucléon est 7,07 MeV/nucléon. La masse d'un proton est 1,007 82 u, celle d'un neutron 1,008 66 u ( 1 u = 931,5 MeV / c2) La masse de la particule alpha est : 4,002 58 u ; 4,063 56 u ; 4,032 98 u ; 4,025 39 u. La particule alpha compte deux protons et deux neutrons. La particule alpha compte 4 nucléons : énergie de liaison : 4*7,07 =28,28 MeV masse correspondante : 28,28/931,5 = 3,03596 10-2 u 2 m(p) + 2 m(n) - m(42He2+) = Dm = 3,03596 10-2 u m(42He2+) =2m(p) + 2 m(n) - Dm =2*1,007 82 + 2*1,008 66 - 3,03596 10-2 =4,0026 u. Lors d'une réaction nucléaire spontanée, l'émission bêta - : A- s'accompagne de l'émission d'un neutrino. Faux d'un antineutrino. B- provient des électrons des couches profondes ( couche K). Faux Une réaction nucléaire se déroule au sein du noyau et ne concerne pas les électrons. C- provient de la transformation d'un neutron du noyau en proton.Vrai 10n ---> 11p + 0-1e D- provient de la transformation d'un proton du noyau en neutron. Faux. La demi-vie ou période radioactive de l'iode 131 131I est de 8,04 jours. A- sa constante radioactive est l = 0,124 jour-1. Faux. l t½ = ln2 ; l = ln2 / 8,04 = 8,62 10-2 j-1. B- sa constante radioactive est l = 6,0 10-5 s-1.Faux 8,62 10-2 j-1 = 8,62 10-2 / (24*3600) s-1 = 9,98 10-7 s-1 C-la totalité de l'iode 131 aura disparu au bout de 16,08 jours. Faux 16,08 j = 2 demi-vie. Au bout d'une demi-vie il reste 50 % des noyaux initiaux d'iode 131 ; au bout de 2 demi-vie , il reste 25 % des noyaux initiaux d'iode 131. au bout de 3 demi-vie , il reste 12,5 % des noyaux initiaux d'iode 131. D- Au bout de 24,1 jours il reste le huitième des noyaux initiaux. Vrai 24,1 j = 3 demi-vie. A- l'activité d'une source radioactive est proportionnelle à sa période. Faux. A = l N ; l : constante radioactive ; N nombre de noyaux radioactifs présents à la date t. B- la période d'un radioélément est proportionnelle à sa constante radioactive.Faux l t½ = ln2 C -l'activité d'une source radioactive est inversement proportionnelle au nombre d'atomes non désintégrés. Faux D- la période d'un radioélément est inversement proportionnelle à sa constante radioactive. Vrai Des électrons d'énergie cinétique 1,0 MeV pénetrent dans la matière vivante, effectuant un parcourt de 0,5 cm. A- leur parcours dans l'air est le même. Faux. La distance parcourue dépend de la nature du matériau. B- sachant qu'il faut environ w= 32 eV pour ioniser une molécule d'eau, ces électrons ont une densité d'ionisation linéique ( D.I.L) de 6,3 104 ionisation cm-1. Vrai Le transfert linéique d'énergie (T.E.L) mesure l'énergie transféré localement au milieu cible, conséquence de la perte d'énergie de la particule chargée ; il est bien souvent égal au pouvoir d'arrêt linéique. T.E.L = 106 /0,5 = 2 106 eV cm-1. TEL = D.I.L w ; D.I.L = TEL / w =2 106 / 32 = 6,3 104 ionisation cm-1. C-Ils sont moins pénétrants que les particules alpha de même énergie. Faux Les électrons sont plus pénétrants que les particules alpha, à énergie égale. D- leur couche de demi-atténuation (C.D.A) est de 0,5 cm dans la matière vivante. Faux Sans connaître leur coefficient d'atténuation linéaire m , difficile de répondre. m C.D.A = ln2.

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