Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Niveau terminale
Partager :

Désintégration du Rubidium 87

Posté par
hdiallo
05-06-22 à 22:18

Bonjour tout le monde, veuillez m'assister svp.
Problème
La masse molaire atomique du rubidium est 85,47 g/mol. Elle tient compte des proportions naturelles des isotopes de cet élément : _{37}^{85}{}Rb  et  _{37}^{87}{}Rb  de masses molaires atomiques respectives 84,91 g/mol et 86,91 g/mol.
1) Calculer la proportion massique de chaque isotope dans le rubidium naturel.
2) La désintégration spontanée du rubidium 87 conduit, à la formation du strontium _{38}^{87}{}Sr .
Écrire l'équation nucléaire correspondante.
3) Écrire sous forme différentielle la loi de décroissance radioactive d'un élément. Calculer l'activité d'un gramme de rubidium 87 sachant que la période de ce radioélément  est de 47 milliards d'années.
On donne : nombre d'Avogadro NA=6,02.1023 mol-1.

Posté par
odbugt1
re : Désintégration du Rubidium 87 05-06-22 à 23:15

Bonsoir

Quelles sont tes propositions ?

Posté par
hdiallo
re : Désintégration du Rubidium 87 05-06-22 à 23:46

Question 1) : calcul de la proportion massique de chaque isotope
Soit x le pourcentage du rubidium 85 et y le pourcentage du rubidium 87.

Je pose :
85,47 = 84,91x + 86,91y        (1)
   1        =              x +              y        (2)

Je résous ce système d'équations et je trouve
y = 0,388889 38,89 %  et  x = 1-0,388889 = 0,611111 61,11%

Soit x = 61,11% de 84,91 g/mol  et
y = 38,89% de 86,91 g/mol

C'est ça ? Si oui, Y'a-t-il une autre manière d'aboutir à ces résultats ?

Posté par
odbugt1
re : Désintégration du Rubidium 87 06-06-22 à 00:04

Question 1 :
La méthode est bonne, mais je ne trouve pas les mêmes résultats numériques que toi.

Posté par
hdiallo
re : Désintégration du Rubidium 87 06-06-22 à 00:14

D'accord je vois, je trouve finalement
y = 28 %  et  x = 72 %

C'est ça ?

Posté par
odbugt1
re : Désintégration du Rubidium 87 06-06-22 à 08:25

Donc 72% de l'isotope 85 et 28% de l'isotope 87
Il est en effet facile de vérifier que :
(0,72 * 84,91 ) + (0,28 * 86,91) = 85,47 g/mol

Posté par
hdiallo
re : Désintégration du Rubidium 87 06-06-22 à 13:24

Merci

2) Équation nucléaire de désintégration

_{37}^{87}{}Rb\rightarrow _{38}^{87}{}Sr+_{-1}^{0}{}e

3) Loi de décroissance sous forme différentielle
Notons :
À t=0, N = N0 ;
À t = t, N = N ;
À t = t + dt, N = N + dN
Le nombre de noyaux disparus entre les dates t et t+dt est : N-(N+dN)=-dN
Ce nombre -dN est proportionnel au nombre de noyaux N présents à l'instant t et à la durée dt correspondante : -dN=N.dt est la constante radioactive de l'élément considéré.
Donc dN = - N.dt

Calcul de l'activité d'un gramme de rubidium 87
Par définition, l'activité d'une source radioactive est le nombre de désintégrations qui s'y produit par unité de temps :

A = -\frac{dN}{dt}=\frac {\lambda N.dt}{dt}=\lambda N

Or \lambda =\frac {ln2}{T}  et  N=n.N_A=\frac {m}{M}N_A

Alors A=\frac{ln2}{T}\frac {m}{M}N_A

Avec m=1g, M=87g/mol et T=47 milliards ans.

Si ma relation finale est correcte, comment convertir T en secondes afin de trouver l'activité A en Bq ?

Posté par
odbugt1
re : Désintégration du Rubidium 87 06-06-22 à 13:44

La relation que tu as obtenue pour l'activité est correcte.

Application numérique :
M = 86,91 g/mol  ( et non 87g/mol )
Obtenir T en secondes revient à calculer le nombre de secondes contenues dans une année.

Posté par
hdiallo
re : Désintégration du Rubidium 87 06-06-22 à 14:13

Oh je comprend !
Les masses molaires sont déjà données dans l'énoncé.

AN : A=\frac {ln2}{47*365,25*86400}\frac {1}{86,91}*6,02.10^2^3

Je trouve A = 2,81.1014 Bq

C'est ça ?

Posté par
hdiallo
re : Désintégration du Rubidium 87 06-06-22 à 14:20

hdiallo @ 06-06-2022 à 14:13

Oh je comprend !
Les masses molaires sont déjà données dans l'énoncé.

AN : A=\frac {ln2}{47.10^9*365,25*86400}\frac {1}{86,91}*6,02.10^2^3

Je trouve A = 2,81.105 Bq

C'est ça ?

Posté par
odbugt1
re : Désintégration du Rubidium 87 06-06-22 à 15:11

J'ai trouvé un peu plus de 3200 Bq ....

Posté par
hdiallo
re : Désintégration du Rubidium 87 06-06-22 à 21:51

J'ai trouvé 3237 Bq

Posté par
odbugt1
re : Désintégration du Rubidium 87 06-06-22 à 23:14

OK
Disons A ≈ 3,24.103 Bq

Posté par
hdiallo
re : Désintégration du Rubidium 87 07-06-22 à 00:49

Merci bien, grâce à vous je comprend beaucoup de choses.

Permettez moi de vous poser cette question : est-ce possible de lancer plusieurs sujets (topics)  à la fois, si les questions sont différentes ?
J'ai posé cette question, parce que je n'ai pas bien compris ce que veut dire multi-post.
Pour moi, le multi-post consiste à lancer plusieurs questions dans le même sujet (topic). C'est ce qui est interdit !

Posté par
odbugt1
re : Désintégration du Rubidium 87 07-06-22 à 08:35

Tu ne peux traiter qu'un seul exercice par topic mais tu peux lancer plusieurs topics simultanément si les exercices qui y sont traités sont différents.
Dans ce cas il est fortement conseillé de différentier les titres de ces topics pour diminuer les confusions.

Par exemple ( pour les titres de topics lancés simultanément )
- Radioactivité 1
- Radioactivité 2

Posté par
hdiallo
re : Désintégration du Rubidium 87 07-06-22 à 08:59

Oh merci bien ! Maintenant j'ai bien compris. Je vous remercie remercie pour tout ce que vous faites pour nous. Je vous assure, j'ai appris beaucoup avec vous. Merci !



Mentions légales - Retrouvez cette page sur l'île de la physique - chimie
© digiSchool 2025

Vous devez être membre accéder à ce service...

Pas encore inscrit ?

1 compte par personne, multi-compte interdit !

Ou identifiez-vous :


Rester sur la page

Inscription gratuite

Fiches en rapport

parmi 245 fiches de physique

Désolé, votre version d'Internet Explorer est plus que périmée ! Merci de le mettre à jour ou de télécharger Firefox ou Google Chrome pour utiliser le site. Votre ordinateur vous remerciera !