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radioactivité

Posté par
Nass95
12-10-14 à 22:33

Bonsoir
dans un exercice  on nous demande de calculer le nombre de B+  émis au bout de 12 minutes d'un échantillon de  phosphore 30P  DE MASSE DE 15 grammes;

On donne :la période du  30 T=3 minutes

donc moi ce que j'ai fait  :

j'ai calculer et N0

après : Le nombre de B+ émis =nombre de noyau désintégrer =N0 - N(t)

on sais que N(t)=N0.e-t donc

NB+=N0 -N0.e-t=N0.(1- e-t)

j'ai remplacer N0 et t par leurs valeur  et j'ai trouver
NB+= 3.10 23

mais apres le prof quand il a fait la correction   il a calculé  l'activité a t = 12 min .A(12 mn) puis  il fait

NB+= A(12 mn) * 12

don voila j'ai rien pigé a ce qu'il a fait xD

qu'elle qu'un pourrait m'expliquer svp

Posté par
quarkplus
re : radioactivité 13-10-14 à 08:50

Bonjour,
La correction n'est pas bonne , il y a 2 erreurs :
La méthode serait valable si la période était longue .
Comme l'activité est  le nombre de désintégrations par seconde , en multipliant par le temps
à condition qu'il soit court devant la période Et exprimé EN SECONDES , on obtient le nombre total de désintégrations ,

Votre méthode est correcte , pour corriger mettez les résultats intermédiaires .

Posté par
quarkplus
re : radioactivité 13-10-14 à 08:54

Car votre résultat me paraît faux .

Posté par
J-P
re : radioactivité 13-10-14 à 11:47

Ta réponse est bonne ... Mais on peut avoir la solution avec très peu de calculs.


m = 15 g ---> 0,5 mole de P(30), soit donc No = Na/2 = 3,01.10^23

12 min = 4T ---> N(12) = No/2^4 = 1,88.10^22

Nombre de désintégrations Beta+ en 12 min : N = 3,01.10^23 - 1,88.10^22 = 2,82.10^23

... Et si on arrondit à 1 chiffre significatif, on trouve N = 3.10^23

-----
Sauf distraction.  

Posté par
quarkplus
re : radioactivité 13-10-14 à 11:52

Bonjour,
C'est juste que si l'on arrondit trop, le problème n'a plus beaucoup de sens  ,
tout a disparu mais pas tout à fait  ...

Posté par
quarkplus
re : radioactivité 13-10-14 à 11:56

Il reste encore 1.88 10 ^22   noyaux initiaux ...

Posté par
J-P
re : radioactivité 13-10-14 à 13:17

On ne demande pas les atomes restants, mais bien le nombre de B+ émis pendant 12 minutes.

On trouve : 2,82.10^23

Mais comme certaines données nécessaires aux calculs, sont fournies avec seulement un chiffre significatif, il n'est pas anormal de donner la réponse finale avec également un chiffre significatif.

Ce n'est pas pour cela que la réponse n'a plus beaucoup de sens.

Il n'est cependant pas permis d'arrondir à 1 chiffre significatif les résultats des calculs intermédiaires, mais le faire uniquement sur la réponse finale.



  

Posté par
Nass95
re : radioactivité 14-10-14 à 00:24

salut quarkplus Merci pour ta réponse  sinon  pour

Citation :
Comme l'activité est  le nombre de désintégrations par seconde , en multipliant par le temps
à condition qu'il soit court devant la période Et exprimé EN SECONDES , on obtient le nombre total de désintégrations ,


Court  mais combien a peu prés  ??? 1/100 ??? après même si le t est vraiment petit devant T on obtiendra pas la valeur exact  de NB+ émis  non ?



salut J-P  Merci pour ta réponse    rien a dire c'est très clair  sinon  la  2 eme méthode (celle du prof) elle est fausse dans ce cas

donc vaut mieux favorisé la première méthode  quand on tombe sur une question pareil  ????

Posté par
quarkplus
re : radioactivité 14-10-14 à 08:28

Rien de mieux  que faire les 2  calculs par vous même sur un exemple , avec un rapport 100 entre t et T .
Vous obtiendrez put être moins de différence  que d'arrondir 2.82 à 3 10^23 ,
comme vous l'avez fait dans votre résultat au premier post , ce qui me faisait croire que votre résultat était faux ,
car égal à N(0).
Et méthode très utile si T est très grand , par exemple si on vous demande le même calcul sur l'Uranium ,
essayez donc  de faire les 2 méthodes .

Posté par
J-P
re : radioactivité 14-10-14 à 11:49

On peut répondre en utilisant l'activité ... mais cela demande alors une intégrale

N(t) = No.e^(-Lambda * t)
A(t) = -dN/dt
A(t) = Lambda.No.e^(-Lambda * t)

Lambda = ln(2)/T = ln(2)/3 = 0,231 min^-1

No = 3,01.10^23 (comme autre méthode)

A(t) = 0,231 * 3,01.10^23 * e^(-0,231.t)   (avec t en min)

A(t) = 0,695.10^23 * e^(-0,231.t)   (avec t en min)

Le nombre de noyaux désintégrés en 12 min peut se calculer par :

D(12) = \int_0^{12} A(t) dt

D(12) = 0,695.10^{23} \int_0^{12} e^{-0,231.t} dt

D(12) = 0,695.10^{23} * [-\frac{1}{0,231}.e^{-0,231.t}]_0^{12}

D(12) = 0,695.10^{23} * [-4,329.(e^{-0,231*12} - e^0)]

D(12) = 0,695.10^{23} * [-4,329.(0,0625 - 1)]

D(12) = 2,82.10^{22}

Même réponse (encore bien) que par la méthode directe de mon message précédent.
-----

Utiliser la méthode ci-dessus, en disposant des données de l'énoncé revient évidemment à passer par Berlin pour aller de Paris à Versailles.

Inutilement long et beaucoup plus gros risque de se planter.

Sauf distraction.  

Posté par
J-P
re : radioactivité 14-10-14 à 11:50

Zut, la réponse finale, lire 2,82.10^23 et pas 2,82.10^22

Posté par
Nass95
re : radioactivité 14-10-14 à 12:02

J-P Très exactement.

.....mais bon quand t est vraiment petit devat T on peut calculer le produit A(t) * T  comme quarkplusl'a fait remarquer

Posté par
Nass95
re : radioactivité 14-10-14 à 19:48

en fait pour l'intégral c'est : Nb+ (12)-Nb+ (0) )=de 0 at 12 A(t) dt

non ???



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