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Les familles radioactives
Bonjour à tous, lors d'un Dm de physique, je bloque sur 1 des 4 exercices, et je viens ici, en ami afin de quérir votre aide.
Textede l'exercice : ***
1) a - Pourquoi malgré l'âge de la Terre (environ 4.5 milliards d'années), ces trois patriarches sont - ils encore présents ?
(Uranium 235; Thorium 232 et L'uranium 238.)
b - La quantité <<initiale>> d'uranium 238, lors de la formation de la terre, était-elle 2 fois, 10 fois 10^4 fois plus importante que celle d'aujourd'hui ?
2) a - Ecrire l'équation de désintégration de l'uranium 238, puis celle de son fils le thorium 234.
b - Quelle est la nature du rayonnement qui accompagne la désexcitation des noyaux fils formés ?
3) Pourquoi les nombres de nucléons des noyaux issus d'une même filiation diffèrent par un multiple de quatre ?
Voilà, je vous ai juste marqués les questions où je rencontre des problèmes.
Je ne demande pas de réponse mais seulement quelques indications S'il vous plait, car le jour du BAC, vous ne serez pas là ^^'
Merci d'avance.
édit Océane
Je me suis trompé, si un modérateur pouvais mettre dans la séction Terminale S - physique svp, j'ai clické trop vite...
Je vous ai mis un lien pour que vous puissez voir les tableaux ^^'.
Un certain nombre de noyaux radioactifs naturels sont présents sur Terre bien que leur temps de vie soient courts par rapport à l'âge de celle-ci. Ils sont issus de la descendance de trois noyaux lourds à très longue vie : l'uranium-235 qui vit 0,70 milliards d'années ; l'uranium-238 qui vit 4,47 milliards d'années ; le thorium-232 qui vit 14,0 milliards d'années.
Ces trois patriarches étaient présents dans le nuage proto-solaire qui s'est condensé pour former le Soleil, la Terre et le planètes. Ils sont les géniteurs de trois familles radioactives naturelles. La descendance de l'uranium-238 constitue une de ces trois familles.
Un noyau d'uranium-238 se désintègre par émission alpha en un noyau fils - le Thorium-234. Puis, ce thorium se transforme rapidement en Proactinium-234, puis en uranium-234, par émission bêta-moins. Ce dernier se transforme lentement - sa période est de 245 000 ans - en Thorium-230, à son tour instable.
Cette cascade d'événements ne s'arrête que lorsqu'un noyau stable est produit. Ceci survient à la quatorzième génération avec un isotope du plomb : le Plomb-206. Les deux autres familles, celles de l'uranium-235 et du Thorium-232 se terminent par deux autres isotopes stables du plomb : le Plomb-207 et le Plomb-208.
Les 14 générations de la descendance de l'uranium
iliation radioactive simplifiée de l'uranium-238. Les désintégrations qui se succèdent avec des périodes extraordinairement différentes changent la composition du noyau donc la nature de l'atome. Le nombre de nucléons diminue de 4 quand le noyau émet une particule alpha et reste inchangé quand il émet un électron bêta.
IN2P3
Les temps de vie sont extrêmement variables et il est difficile de se représenter une telle gamme de périodes allant de la seconde au milliard d'années.
Dans ces désintégrations qui s'enchaînent, les désintégrations alpha dominent comme il est naturel pour des noyaux très lourds. Mais chaque émission soustrayant deux protons et deux neutrons, l'excédent de neutrons s'accentue en proportion. Des désintégration bêta deviennent nécessaires.
Voici le tableau.
| Noyau | Période | Unité | Emetteur |
| Uranium 238 | 4.468 | Milliard d'années | alpha |
| Thorium 234 | 24.10 | Jour | Beta - |
| Protactinium 234 | 6.70 | Heure | Beta - |
| Uranium 234 | 245 5000 | An | Alpha |
| Thorium 230 | 75 380 | An | Alpha |
| Radium 226 | 1 600 | An | Alpha |
| Radon 222 | 3.8235 | Jour | Alpha |
| Polonium 218 | 3.10 | Minute | Alpha |
| Plomb 214 | 26.8 | Minute | Beta - |
| Bismuth 214 | 19.9 | Minute | Beta - |
| Polonium 214 | 164.3 | Microseconde | Alpha |
| Plomb 210 | 22.3 | An | Beta - |
| Bismuth 210 | 5.013 | Jour | Beta - |
| Polonium 210 | 138.376 | Jour | Alpha |
| Plomb 206 | Stable |
Alors, pour la question 1) a - Je sais que d'après mon cours, au bout d'une durée égale à deux fois la demi-vie, tous les noyaux radioactifs n'ont pas disparu. Voilà la seule piste que j'ai pour le moment, je n'ai rien de plus...
1) a) effectivement ils ont un temps de demi-vie très conséquent
b) utilise les relations du cours, n'oublie pas que c'est exponentiel
2) a)
Un noyau d'uranium-238 se désintègre par émission alpha en un noyau fils - le Thorium-234. Puis, ce thorium se transforme rapidement en Proactinium-234, puis en uranium-234, par émission bêta-moins. Ce dernier se transforme lentement - sa période est de 245 000 ans - en Thorium-230, à son tour instable.
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