Radioactivité et réactions nucléaires (questionnaire corrigé niveau lycée)

Thèmes abordés

Sciences humaines et arts, radiothérapie, imagerie médicale, tomographie par émission de positons (T.E.P.), Carbone 14, réaction nucléaire, Relation masse-énergie

Résumé du document

Le diagramme de Segré ( ou diagramme N-Z ) rassemble tous les nucléides connus :
A partir d'une centaine d'éléments chimiques, il existe environ 3000 nucléides à cause
de l'existence des isotopes. Parmi ceux-ci :
- seulement 340 sont naturels :
- 270 nucléides sont stables et constituent la « vallée de stabilité » et 70
instables.
- tous les autres nucléides sont artificiels sont instables.

Extraits

[...] * A la mort de l'organisme, ( considéré comme instant initial le carbone ne rentre plus et ne sort plus de celui-ci : seule la radioactivité fait diminuer le nombre de noyaux de Carbone 14 dans l'organisme et le rapport isotopique diminue selon la loi de décroissance radioactive. * L'âge de l'échantillon ( temps écoulé depuis la mort de l'organisme ) est calculé à partir du rapport isotopique actuel. Lire texte sur le serveur : les applications de la radioactivité en médecine et résumer celui-ci. [...]

[...] Elle sert à explorer le cerveau ou le cœur ; Autres applications : Gammagraphie d'un objet ; suivi du mouvement de particules marquées ( détection de fuite radioactives de fuites d'eau . [...]

[...] : Voir sur le réseau pédagogique animation: 'de l'atome à la radioactivité' Dans un noyau stable , l'interaction qui maintient les nucléons forte ensemble, s'équilibre avec l'interaction qui écarte les électro-magnétique protons les uns des autres. Dans certains noyaux, ces 2 interactions ne s'équilibrent plus : instables on dit qu'ils sont ou radioactifs Lors du phénomène de radioactivité, des noyaux instables dits noyaux père se transforment ( on dit qu'ils se spontanément ) en d'autres noyaux ( dits noyaux ) plus désintègrent fils stables en émettant un . [...]

[...] N λ : constante radioactive du radionucléide L'activité décroit selon la même loi que le nombre de noyaux instables N : A = Ao . e ( λ .t ) N = No . e ( λ .t ) * La demi-vie ( t ) d'un radionucléide est la durée nécessaire pour que la moitié des noyaux d'une population de ce radionucléide soient désintégrés. Soit : N = No / 2 ou N ( t + t ) = / 10-7 s Radionucléide 212 8j 131 Po 30 ans 137 I 5600 ans 14 Cs C ans 238 U * Relation entre t et λ : t : demi-vie du radionucléide ( s ou an ) t = 0,69 / λ λ : constante radioactive ( s-1 ou an Principe des compteurs de radioactivité : Il en existe de 2 types : - compteur à gaz ( type Geigeer-Muller): le rayonnement radioactif ionise un gaz rare contenu dans une ampoule : Les cations ainsi crées vont vers la Cathode et les électrons vont vers l'Anode : cela crée une variation de tension entre la Cathode et l'Anode : un échelle de comptage compte 1 impulsion. [...]

[...] L'énergie de liaison est liée au défaut de masse par la relation d'Einstein : EL = défaut de masse . c Le calcul de l'énergie de liaison par nucléon : EL/ A permet de prévoir si un noyau est stable : c'est le cas si EL/ A > 8 Mev ( Mégaélectronvolt ) environ > 10-13 J = 1,28 .10-12 J Energie libérée lors d'une réaction nucléaire : Au cours d'une réaction nucléaire ( spontanée ou provoquée diminue la masse du système car une partie de celle-ci se transforme énergie [...]