La radioactivité et la décroissance radioactive

Résumé du document

L'interaction forte entre les nucléons d'un noyau est responsable de la cohésion du noyau.

Isotope : atome ayant le même numéro atomique mais des nombres de masse différents (ex : carbone 12 et carbone 14, uranium 235 et uranium 238...) (...)

Extraits

[...] t : temps / date quelconque Demi-vie radioactive d'un élément (période radioactive notée t1/2) Définition de demi-vie radioactive C'est la durée nécessaire pour que la moitié des noyaux initialement présent ce soit désintégré. relation entre et t1/2 si t = t1/2 alors N = N0 N0 = N0 * e2 t Après simplification des N0 on a : 1 = e2 On simplifie l'exponentielle et on a : ln ln = - = - On en conclue que : = λ = 0.693 λ Ex : Soit une masse de 10g de potassium 40. [...]

[...] Comme ils sont trop gros par rapport à la courbe de stabilité, le seul moyen pour la rejoindre est de perdre de la masse, et cela se fait en expulsant un noyau d'He. A 4 A-4 X Z 2 He + Z-2 Y Si on met une * (état excité), cela signifie que le noyau fils a trop d'énergie. Il va donc céder de l'énergie et on obtient : A-4 A-4 Z-2 Z-2 Y + Emet un rayonnement Par conséquent, la réaction des 2 donne : A 4 A-4 X Z 2 He + Y + Z-2 Exemple du polonium Po He + 82 Pb radioactivité βLes rayons β- sont constitués d'électrons. [...]

[...] Datation par le potassium 40 Permet de dater des minéraux volcaniques dont l'âge varie de 100 millions à 1 Milliard d'années. t1/2 K40 = 1.3 *10^9 années Effets biologiques de la radioactivité Les effets sont dangereux pour l'être humain. Le rayonnement le plus dangereux et l'α var il provoque des ionisations responsables de la destruction des cellules entrainant des anomalies génétiques. [...]

[...] Sur ces 1500 connus sont naturels et sur ces 325, il y en a 51 qui sont instables (donc radioactifs). Réactions nucléaire associé à une désintégration Une désintégration peut s'écrire de la manière suivante : A1 A2 A3 Avec A1 = A2 + A3 X Z1 Z2 Y + Z3 T Particule émise et Z1 = Z2 + Z3 Noyau père Noyau fils Au cours d'une réaction nucléaire, le nombre de charge et le nombre de nucléons sont conservés. Notation des différentes particules Neutron : 1 proton : n P ou 1 H Electron : 0 Positon : 0 Hélium : e e He = α 2 Exemples : on souhaite trouver la nature du noyau fils ou la particule émise dans les réactions de désintégration suivantes A Po Pb + Z X on a 4 et Z = 2 donc la particule émise est He A Co 27 e + X Z on a 60 et Z = 28 donc le noyau fils est Ni Les différentes formes de radioactivité radioactivité α En général, ce sont tous les noyaux atomiques lourds qui sont émetteur alpha. [...]

[...] Calculer le nombre de noyau présent au bout de 100 ans. On donne MMK = 39.96 g.mol-1, Na = 6*1023 mol-1, = 1.5 *109 ans. On commence par calculer N0 m N = 0 MM Na d'où N0 = m Na 10 6 1023 = = 1.5 1023 noyaux MM 39.96 Ensuite ln 2 N = N0 * e t * = 1.5 *1023 * 0.693 1.5 = 1.5 *1023 * 4.62 = 1.5 *1023 2 Constante de temps radioactive τ= Et 1 λ avec τ en min, an et en min-1, an-1. [...]