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Niveau terminale
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Datation au carbone 14

Posté par
Samsco
18-06-20 à 19:31

Bonsoir j'ai besoin de votre aide svp

Exercice :

1) Lorsque dans la très haute atmosphère, un neutron faisant partie du rayonnement cosmique
rencontre un noyau d'azote 147N , la réaction donne naissance à du carbone 14
146C*.
Ecrire l'équation bilan de la désintégration de la réaction.

2) Le carbone 14 146C*, isotope du carbone 12 est radioactif émetteur β-.
Ecrire l'équation bilan de la désintégration du nucléide 146C*.

3) Le végétaux vivants absorbent indifféremment le dioxyde de carbone de l'atmosphère contenant le
nucléide 146C*, radioactif de période T = 5570 ans et le dioxyde de carbone contenant le nucléide 126C.
La proportion de ces deux isotopes est donc la même dans les végétaux et dans l'atmosphère. Cependant,
lorsqu'une plante meurt, elle cesse d'absorber le dioxyde de carbone, le carbone 14 qu'elle contient, se
désintègre alors sans être renouvelé. Le processus d'assimilation s'arrête et la teneur en 146C* commence
à diminuer.
La méthode de datation au carbone 14 suppose que la proportion de carbone 14, dans l'atmosphère, ne
varie pas dans le temps.
Des archéologues ont trouvé des pièces de bois très anciennes dans une grotte.
Le rapport des activités d'un échantillon de ces pièces de bois et d'un échantillon du même bois
fraîchement coupé est r = 0,77.
Déterminer l'âge de ces pièces de bois.

Réponses :

1)
147N + 10n 146C*

2) De façon générale , on a:
146C* AZX + 0-1e
*Appliquons les lois de conservation du nombre de masse et du nombre de charge.
_ Conservation du nombre de masse :
14=0+A A=14
_ Conservation du nombre de charge :
6=Z-1 Z=7
D'où l'équation de désintégration devient :
146C* 147N + 0-1e

3)  A t=0 , A=A0
On a :
A/A0=(A0e-t)/A0
ln(A/A0)=-t
t=[ln(A0/A)×T]/ln 2
t=[ln(1/0,77)×5570]/ln 2
t≈2100 ans

Posté par
gbm Webmaster
re : Datation au carbone 14 18-06-20 à 20:07

Bonsoir,

1. Non, ton équation ne respecte pas le principe de conservation de la masse (A) et de la charge (Z)

2. Oui, TB, ton raisonnement pour la question 1 est d'autant plus surprenant quand on voit ton résultat pour cette question

3. TB

Posté par
Samsco
re : Datation au carbone 14 19-06-20 à 00:23

D'accord , je fais autre chose alors

1. De façon générale , on a :

147N +10n 146C* + AZX

* Appliquons les lois de conservation du nombre de masse et du nombre de charge.

_Conservation du nombre masse: 14+1=14+A A=1
_Conservation du nombre de charge :
7+0=6+Z Z=1

* De plus , l'équation du retour de l'état excité à l'état fondamental est:
146C*
146C + 00

D'où l'équation de désintégration de la réaction devient :
147N + 10n 146C + 11H + 00

Posté par
gbm Webmaster
re : Datation au carbone 14 19-06-20 à 07:55

Bonjour,



Concernant le rayonnement gamma, tu peux l'écrire \gamma, tout simplement.

Posté par
Samsco
re : Datation au carbone 14 19-06-20 à 09:25

D'accord merci !

Posté par
Samsco
re : Datation au carbone 14 19-06-20 à 10:02

Toutefois , j'ai une question :

Si dans l'énoncé d'un exercice , on précise qu'il y a émission d'un rayonnement lors de la désintégration d'un noyau radioactif de type , - ou + , est ce que cela signifie que le noyau fils est dans un état excité ?

Posté par
gbm Webmaster
re : Datation au carbone 14 19-06-20 à 10:24

A ton niveau, voici ce que tu dois connaître : Modéliser l’évolution d’une transformation nucléaire : la radioactivité

Il peut être dans un état excité et il y a des neutrino et antineutrino qui se forment, suivant qu'on soit dans un état bêta + ou bêta -.

Mais c'est hors programme, l'énoncé doit te le préciser.

Posté par
mmalou Webmaster
re : Datation au carbone 14 19-06-20 à 11:50

Bonjour à tous les deux
hors programme en France...mais ailleurs ?

Posté par
gbm Webmaster
re : Datation au carbone 14 19-06-20 à 11:53

Salut malou,

La fiche de shadowmiko avait été rédigée pour le programme français de 2007 et allait légèrement au-delà (à titre informel).

Je pense donc qu'elle répondra également aux attentes des programmes de terminale des autres pays francophones .

Bon appétit !

Posté par
Samsco
re : Datation au carbone 14 19-06-20 à 16:39

gbm @ 19-06-2020 à 10:24

A ton niveau, voici ce que tu dois connaître : Modéliser l’évolution d’une transformation nucléaire : la radioactivité

Il peut être dans un état excité et il y a des neutrino et antineutrino qui se forment, suivant qu'on soit dans un état bêta + ou bêta -.

Mais c'est hors programme, l'énoncé doit te le préciser.



Nous avons vu les cas où le noyau fils est à l'état excité mais ma question est : est ce que le fait que l'énoncé précise qu'il y a émission d'un rayonnement lors de la désintégration est une autre façon de dire que le noyau est à l'état excité ?

Posté par
Samsco
re : Datation au carbone 14 19-06-20 à 16:41

Nous avons aussi vu aussi les réactions nucléaires provoquées.

Posté par
gbm Webmaster
re : Datation au carbone 14 19-06-20 à 18:58

Citation :
Nous avons vu les cas où le noyau fils est à l'état excité mais ma question est : est ce que le fait que l'énoncé précise qu'il y a émission d'un rayonnement lors de la désintégration est une autre façon de dire que le noyau est à l'état excité ?

S'il y a émission d'un rayonnement en plus d'une particule, oui, le noyau fils était dans un état excité.

Posté par
Samsco
re : Datation au carbone 14 19-06-20 à 20:48

D'accord merci !

Posté par
gbm Webmaster
re : Datation au carbone 14 19-06-20 à 21:02

Je t'en prie, bonne soirée et à une prochaine fois !



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