Concept et méthodes de la physique - Radioactivité

Thèmes abordés

Radioactivité, datation au carbone, loi de désintégration radioactive, nombre d'Avogadro, masse molaire du carbone

Résumé du document

Ce document est un exercice corrigé de niveau licence sur la radioactivité en général et sur la datation au carbone en particulier.

Extraits

[...] Concept et méthodes de la physique - Radioactivité On considère un échantillon d'isotopes radioactifs identiques. On note le nombre de noyaux à l'instant t. Question n°1 Le carbone 614C est radioactif avec un temps de demi-vie d'environ 5000 ans. On considère un échantillon de 1g de carbone 14 pur à t=0. Quelle est la masse de 614C dans l'échantillon au bout de ans ? On utilise le carbone 14 pour dater la mort des organismes. Tant que l'organisme est vivant, il contient une fraction X14≅10-12 de carbone 14 identique à celle de l'atmosphère avec laquelle il est en échange permanent (X14 est définie comme le rapport du nombre d'isotopes de carbone 14 sur le nombre d'isotopes de carbone 12). [...]

[...] À quelle condition peut-on considérer que ∆N_D≅A(t)∆t, où t est l'âge de « Ötzi » ? Question n°5 Pour une mesure précise, il faut détecter au moins 10^4 désintégrations. Quelle est la durée minimale ∆t de la mesure sachant que l'âge de « Ötzi » est de l'ordre de t≅5000 ans ? Question n°6 En détectant 104 désintégrations, on peut déterminer la concentration de carbone 14 dans l'échantillon avec une précision relative de 10-2. Quelles sont alors les précisions absolues et relatives sur la mesure de l'âge de la momie ? [...]