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Cobalt 60

Posté par
Elenaaa
17-11-10 à 16:23

Bonjour,

Voici un exercice que je n'arrive pas du tout !
Les bombes de cobalt utilisent du cobalt 60 radioactif - de demi-vie 5,27 ans.
Le noyau fils du cobalt 60 se désexcite par 2 rayonnements de longueur d'onde 1,6 pm et 1,8 pm.

a. Quel est le type de rayonnement émis lors de cette desexcitation ?
J'avais pensé au rayonnement gamma ...

b. Ecrire l'équation de la désintégration du cobalt 60 et celles de la désexcitation  de son noyau fils.
celle de la désintégration je l'ai, mais celles de la désexcitation je n'en ai qu'une : 60 Co * (et z=27) 60 Co +

c. Au bout de quelle durée t la bombe aura t-elle perdu 90 % de son activité ?

Il y'a la suite de l'exercice mais je préfère d'abord me concentrer sur cette partie.

Merci de votre aide !

Posté par
lulu3324
re : Cobalt 60 18-11-10 à 16:02

Bonjour

a) oui ca ca !

b) Pour la désintégration du cobalt 60 tu as trouvé quoi ?
   Le noyau fils du cobalt 60 est le produit issu de la désintégration - !

Posté par
Elenaaa
re : Cobalt 60 19-11-10 à 19:03

Pour la désintégration du cobalt j'ai trouvé 60 cobalt (avec z=27) 60Ni (z=28) + 0 -1e (j'ai du mal à taper désolé)

Mais je ne vois toujours pas les deux autres équations de la desexcitation du noyau fils ...

Posté par
122155
re : Cobalt 60 19-11-10 à 21:54

salut
b.l'équation de la désintégration du cobalt 60 et celles de la désexcitation  de son noyau fils.
60 27Co * ------> 6027 Co   +           juste

c. lorsque la bonbe  perd 90 % de son activité ,il n'en reste que 10% .

donc  A=Ao.e-.t    
=> 10%Ao=Ao.e-.t
=>0,1=e-.t
=> ln0,1=-.t           =ln2/t1/2

ln0,1=-\frac{ln2}{t1/2}*t

=>t=\frac{-ln0,1}{ln2}*t1/2=\frac{-ln0,1}{ln2}*5,27 ans=17,5an

Posté par
Elenaaa
re : Cobalt 60 20-11-10 à 10:19

Pour la b) je ne comprend pas pourquoi "celles" est au pluriel car on n'en trouve qu'une ...

Pour la c) merci beaucoup ! Par contre quand j'ai refait le calcul littéral je ne trouve pas -ln0,1 mais ln0,1, comment on trouve le - ?

Sinon j'ai essayé de continuer l'exercice, mais avec l'énergie cinétique, ça m'embrouille encore plus !
d. Chaque électron émis possède une énergie cinétique de 4,5.10^-14 Joules qu'il transmet intégralement au tissu humain qui l'absorbe. Quelle est l'énergie transmise par unité de temps au tissu humain pour une bombe d'activité 1,7.10^18 Bq ? On suppose que seuls 10% des électrons émis sont dirigés vers la cible.
Je ne sais même pas de quelle formule je dois partir !

Merci pour ton aide !

Posté par
122155
re : Cobalt 60 20-11-10 à 13:00

b) celle   sans s  erreur de tape.

la c) c'est   -ln0,1  ça vient de  e-.t

d. l'activité=nombre de désintégrations par seconde.
A= 1,7.10^18 Bq=1,7.10^18 désintégrations par seconde.
or chaque désintégration produit 1 seul éléctron.
donc le nombre d'électrons emis par unité de temps est:
n=1,7.10^18 éléctrons
Chaque électron émis possède une énergie cinétique de 4,5.10^-14 Joules .
seuls 10% des électrons émis sont dirigés vers la cible.
=>l'énergie transmise par unité de temps au tissu humain  :
E=10%*1,7.10^1*4,5.10^-14=..... Joules              (10%=0,1)

Posté par
Elenaaa
re : Cobalt 60 20-11-10 à 18:48

c) Oui d'accord je l'avais complétement oublié ce moins !

d) Ok j'ai fait l'application numérique.

e) Quelle est l'énergie transmise aux tissus humains pendant une exposition de 0,8 seconde ?
J'avais pensé à multiplier ce que j'ai trouvé précédemment par 0,8 ....

Posté par
122155
re : Cobalt 60 20-11-10 à 19:38

oui car tu connais l'énergie transmise par unité de temps c'est à dire pendant 1s .
il suffit de multiplier ce que tu as  trouvé précédemment par 0,8 .

Posté par
Elenaaa
re : Cobalt 60 20-11-10 à 20:35

D'accord merci

f) Si l'on considère qu'une exposition de 10 secondes à proximité immédiate d'une source dont l'activité est voisine de 10^14 Bq est dangereuse, que peut-on dire de celle nécessaire à l'utilisation de la bombe à cobalt ?
Etant donné que pour la bombe de cobalt, son activité est de 1,7.10^18 Bq pendant 0,8 s, je pense qu'elle est aussi dangereuse ... Mais c'est un peu confus dans ma tête

Posté par
122155
re : Cobalt 60 20-11-10 à 21:01

Si l'on considère qu'une exposition de 10 secondes à proximité immédiate d'une source dont l'activité est voisine de 10^14 Bq est dangereuse.
Etant donné que pour la bombe de cobalt, son activité est de 1,7.10^18 Bq par seconde.
en faisant le rapport \frac{1,7.10^{18}}{10^{14}}=17000
on constate que cette dernière est 17000fois plus dangereuse.

Posté par
Elenaaa
re : Cobalt 60 21-11-10 à 13:40

Ah oui j'ai pas pensé à faire le rapport mince !
C'est énorme 17000 !
Merci énormément de m'avoir bien expliqué, et surtout merci pour ta rapidité à répondre ! Maintenant je pense que j'ai bien assimilé la décroissance radioactive et tout le chapitre.

Merci !

Posté par
122155
re : Cobalt 60 21-11-10 à 14:13

bonne chance



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