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Age d'une source radioactive

Posté par CANAILLES19 (invité) 02-11-07 à 16:13

L'énoncé est le suivant;

On dispose d'une source radioactive accompagné d'une fiche technique avec les indications suivantes:
Césium 137;55Cs
Radio activiteé  béta-
Constante de désintégration =5,63*10^-2 a^-1
Son activité totale A1=1,01*10^13Bq

Je ne réusis pas a calculer le nombre initial de césium 137 contenu dans cette source afin e déduire par la suite le nombre initrial de noyau contenu dans la source.
Dans la seconde partie je suis resté bloqué a la déduction de l'activité initiale A0 après avoir démontrerque A(t)=A0 e^dt
De plus pouriez vous m'expliquer comment on exprime la constante de désintégration dans l'unité du système international?

Je vous remercie pour votre aide

Posté par
Coll Moderateur
re : Age d'une source radioactive 03-11-07 à 08:32

Bonjour quand même...

Il est toujours préférable de poster l'énoncé. Tout le monde perd moins de temps.

La constante radioactive s'exprime très bien en a-1. Dans le système international d'unités elle s'exprime en s-1.
Un an = 365,25 * 24 * 3 600 secondes

Posté par CANAILLES19 (invité)re : Age d'une source radioactive 03-11-07 à 10:18

Bonjour
Merci beaucoup pour votre aide je ne comprenais pas le signe a, mais maintenant tout me semble logique.

Pouriez vous m'expliquer comment je peut trouver le nombre initial de césium contenu dans la source radioactive?
J'ai essayé de le calculer avec la formule: Activité radioactive= constante de désintégration*N(t)
J'obtient alors 1,8*10^-12
Quelqu'un peut me confirmer ce résultat ou m'expliquer mes erreurs?
Je sais aussi que A(t)= A0 e^dt mais comment en déduite A0?

Merci beaucoup à tous ceux qui se seront donné la peine de m'aider.

Posté par
Coll Moderateur
re : Age d'une source radioactive 03-11-07 à 11:18

Qu'est-ce que " le nombre initial de césium " ?

Peux-tu recopier correctement ton énoncé ? Merci

Posté par CANAILLES19 (invité)énoncé de l'exercice 03-11-07 à 12:07

Je vous recopie ce qui est écrit:
On dispose d'une source radioactive accompagnée d'une fiche technique portant les indications suivantes:
Césium 137: [/sup]137[/sub]55CS
Masse molaire atomique: M= 137g.mol[sup]
-1
Radioactivité:béta[/sup]-
Constante de désintégration: 5,63*10[sup]
-2 a[/sup]-1
Masse initiale de substance radioactive: m=2,00g
La date de fabrication de la source n'apparait pas sur la fiche.
On effectue alors une mesure de son activité totale: A[sub]1=1,01*10[sup]
13Bq

La question est:
=> Calculer le nombre initial d'atomes de césium 137 contenu dans la source. En déduire le nombre initialN[sub][/sub]0 de noyaux de césium 137 contenu dans la source.

merci

Posté par
Coll Moderateur
re : Age d'une source radioactive 03-11-07 à 12:18

Voilà, avec un énoncé complet, cela devient possible !

Citation :
Masse initiale de substance radioactive: m = 2,00 g


Combien d'atomes et combien de noyaux de césium 137 initialement dans la source ?

Posté par CANAILLES19 (invité)re : Age d'une source radioactive 03-11-07 à 13:12

Le nombre de noyau est égal au nombre d'atomes de césium 137.
pour connaitre le nombre d'atomes de césium 137 est-il juste de diviser m/mp=0,00200/1.67*10[sup][/sup]-27=0.0146

Posté par
Coll Moderateur
re : Age d'une source radioactive 03-11-07 à 13:40

Eventuellement... Comment compter des moutons ? En comptant les pattes puis en divisant par 4...

2 grammes de césium 137, cela fait quelle quantité de matière ?
Combien y a-t-il d'atomes dans cette quantité de matière ? Et donc de noyaux ?

Posté par CANAILLES19 (invité)re : Age d'une source radioactive 03-11-07 à 13:48

La quantité de matière n=n/M=0,002/137=1,46*10[sup][/sup]-5 mol
Comment est ce que je peux calculer le nombre d'atomes avec cela?
La masse d'un proton et d'un neutron s'exprime en kg et non en mol...

Posté par
Coll Moderateur
re : Age d'une source radioactive 03-11-07 à 14:01

Combien y a-t-il d'atomes dans une mole ?

Posté par CANAILLES19 (invité)re : Age d'une source radioactive 03-11-07 à 14:04

Désolé j'avoue ne pas savoir à cette question...

Posté par
Coll Moderateur
re : Age d'une source radioactive 03-11-07 à 14:06

Tu n'as jamais entendu parler de la constante d'Avogadro ?

Posté par CANAILLES19 (invité)re : Age d'une source radioactive 03-11-07 à 14:39

si je me souvient bien :
N[/sub]A=6.02*10[/sup]23 mol[sup]-1

n/N[sub]
A=1,46*10[/sup]5/6.02*10[sup]23=2.42*10[/sup]-19 atomes donc 1.46*10^-19 noyaux.


L'autre question qui me pose problème est:
=>Montrer que l'activité d'une source est proportionnelle au nombre denoyau radioactifs qu'elle contient.
En déduire la valeur de l'activité initiale A(o) de la source;

J'ai fait: A(t)=-dN/dt= -d/dt *(N[/sub]0 * e[sup]
-µt)
                      =-N[sub]0*(-µ)* e[/sup]-µt
                      = µ*N[/sub]0* e[sup]
-µt
                      = µ* N(t)
                      = A[sub]0 *e [/sup]-µt
A(1)= A(0)* e[sup]
-µt
N(0)représente le nombre initial de noyau
µ représente la constante de dégradation

Premièrement je ne sais pas si c'est tout à fait juste et après je n'arrive pas à déduire la valeur de l'activité initiale A[sub][/sub]0 de la sorce

Pouvez vous m'aider?

Posté par
Coll Moderateur
re : Age d'une source radioactive 03-11-07 à 19:00

Tu pourrais vérifier ce que tu postes avec "Aperçu" avant de poster...

Le nombre de noyaux initial que tu proposes est faux. Tu t'es trompé(e) dans les unités pour le calcul de la quantité de matière et dans le calcul ultérieur.

Posté par CANAILLES19 (invité)re : Age d'une source radioactive 03-11-07 à 19:32

effectivement je me suis trompé

n=1,46*10^(-2)

le nombre initial de noyaux est donc:
n/N(A)= 2,42*10(-26) noyaux

Merci

Posté par
Coll Moderateur
re : Age d'une source radioactive 04-11-07 à 07:49



La quantité de matière initiale est n = m / M = 2,0 / 137 = 1,46.10-2 mol

Une mole d'atomes contient 6,02.1023 atomes et donc 6,02.1023 noyaux

La masse initiale de 2,0 gramme correspond donc à

N0 = 1,46.10-2 * 6,02.1023 8,79.1021 noyaux

Posté par CANAILLES19 (invité)re : Age d'une source radioactive 04-11-07 à 16:04

Merci,

est ce que vous pouriez m'expliquer comment montrer que l'activité d'une source est proportionnelle au nombre de noyaux radioactifs qu'elle contient.
Et donc réussir déduire la valeur de l'activité initiale A(o) de la source,

Je connais la formule :
A= - dN/ dt = A(o) e^(-µt)
µ représente la constante de dégradation

Mais il n'y a rien a montrer ...
de plus je ne vois pas comment je pe en déduire la valeur de A(o) avec cette formule

Posté par
Coll Moderateur
re : Age d'une source radioactive 04-11-07 à 18:19

Il me semblait que tu l'avais démontré à 14 h 39 ; mais c'est si difficile à lire...

Par définition de l'activité
A(t) = - dN / dt
or

3$ N(t)\,=\,N_0\,e^{-\lambda\,t}

donc
3$ A(t)\,=\,\lambda \, N_0\,e^{-\lambda\,t}\,=\,\lambda \,N(t)

mais c'est une conséquence directe de la définition de la constante radioactive puisque la variation (c'est une diminution) N du nombre N de noyaux pendant une durée t est
N = - N t

Posté par CANAILLES19 (invité)re : Age d'une source radioactive 05-11-07 à 10:04

Merci beaucoup



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