La radioactivité (Physique - Terminale S)

Résumé du document

Cours de Physique Terminale S traitant de la radioactivité. Structure du noyau, isotopie, stabilité des noyaux, définition de la radioactivité, lois de Soddy, les différents types de radioactivités, loi de décroissance radioactive, demi-vie radioactive, activité d'un échantillon et dangerosité de la source et application de la radioactivité à la datation.

Extraits

[...] En connaissant la concentration initiale de carbone, avant la mort, et sachant que la vie du carbone 14 est de 5700 ans, on peut dater la mort de l'organisme. On prélève un échantillon de 10 grammes de bois mort. On mesure l'activité de l'échantillon. Sur le bois vivant, l'activité est de 2003 Bq donc Ao= 2003 Bq. au moment de la datation est 205 Bq. D'après la loi de décroissance radioactive, on trouve λ. Graphiquement, on trace la courbe A = Ao * e-λt. On regarde ensuite pour A = 250 Bq. Par méthode analytique, on calcule A / Ao = e-λt. On obtient t = ln λ. [...]

[...] La radioactivité A. définition Les noyaux situés en dehors de la vallée de stabilité se désintègrent spontanément et se transforment en noyaux stables en une ou plusieurs désintégrations. Au cours de cette désintégration, il y a émission de particules de grandes énergies α ou β et émissions de rayonnements électromagnétiques γ. C'est la radioactivité. B. Lois de conservations d'une réaction nucléaire Une réaction nucléaire sert à modéliser la transformation d'un noyau instable en noyau stable. Elle ne concerne que des noyaux. [...]

[...] La désexcitation γ Elle accompagne les radioactivités α et β. Le noyau fils se désexcite en émettant un rayonnement électromagnétique de grande énergie. Il perd l'énergie qui le rendait excité. Il est très pénétrant. = Y + γ III. Décroissance radioactive La radioactivité est un phénomène spontané, inéluctable, aléatoire, indépendant de la température et de la pression. Il existe une certaine probabilité de désintégration du noyau entre deux instants donnés. La désintégration d'un noyau n'affecte pas celle de son voisin. [...]

[...] La radioactivité β- Elle concerne les noyaux ayant trop de neutrons. Il s'agit de l'émission d'un électron, créé par désintégration d'un neutron en proton et électron. Le noyau fils aura donc un proton de plus et un neutron de moins constant). Ils auront le même nombre de masse. Les particules β- sont peu ionisantes mais assez pénétrantes. Les particules ϋ sont électriquement neutre te de masse nulle, l'antineutrino, antiparticule du neutrino. La radioactivité β+ Elle s'observe pour des noyaux artificiels présentant un excès de protons. [...]

[...] Dangerosité d'une source Une source sera dangereuse si son activité est importante. A = -ΔN / Δt or ΔN = -λ * N * Δt A = λ * N or t1/2 = ln2 / λ A = (ln2 / t1/2) * N Une source de courte demi-vie est potentiellement dangereuse si elle est abondante : N important. Une source de longue demi-vie n'est pas très dangereuse à condition qu'elle ne soit pas trop abondante. Effet biologique Ils dépendent du nombre de particules reçues par seconde. [...]