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Désintégrations radioactives du plomb

Posté par
sylvain du CNED
18-12-08 à 15:05

Bonjour

J'ai un problème concernant un exercice sur le plomb et sa radioactivité. Voici l'énoncé:

On me donne au début de l'exercice un extrait du tableau périodique des éléments de Mendeleïev (avec le Mercure, le Thallium, le Plomb, le Bismuth, le polonium et l'Astate).

1) Il existe plusieurs isotopes du plomb, en particulier le plomb 210 et le plomb 214 qui sont tous deux radioactifs \beta ^-. Indiquez la composition de ces deux noyaux et écrire les équations des deux désintégrations radioactives.

Je suppose qu'il faut que je me limite à la première désintégration radioactive pour chaque élément. Si oui, j'ai trouvé la bonne réponse.

2) La période de désintégration du plomb 214 est T_1 = 27 minutes.

a) En déduire, en s^{-1}, la valeur de la constante radioactive \lambda _1 du plomb 214.

En prenant une valeur approchée de ln 2 (on m'impose 0,69 dans mon cours), j'ai trouvé \lambda _1 = 4,26 \cdot 10^{24} s^{-1}.

b) Calculer l'activité d'un échantillon contenant 1,00 ng de plomb 214 sachant qu'il y a 2,8 \cdot 10^{12} noyaux de plomb 214 dans cette masse égale à un nanogramme.

J'ai trouvé A \approx 1,571 \cdot 10^{11} Bq.

3) On considère à présent un échantillon contenant, à la date t=0, autant de noyaux de plomb 210 que de noyaux de plomb 214. On note A_1 l'activité due au plomb 214, A_2 l'activité due au plomb 210 et on note \tau le rapport \tau = \frac{A_2}{A_1}. La période de désintégration du plomb 210 est T_2=22 ans.
Calculer \tau à la date t=0, puis à la date t=27 min.


J'ai du mal à répondre à cette question, à cause d'une confusion pour les notations. Voici ma réponse:

\tau = \frac{A_2}{A_1} \Leftrightarrow \tau = \frac{\lambda_2 N_2}{\lambda_1 N_1}

\lambda_2 \approx 9,95 \cdot 10^{-10} s^{-1}

A ce moment, je dois trouver N_1 et N_2, mais je ne sais pas si il s'agit du nombre de noyaux, ou du nombre de neutrons.

Pouvez-vous m'aider ?

Merci d'avance

Bonne journée

A bientôt

Sylvain

Posté par
gbm Webmaster
re : Désintégrations radioactives du plomb 18-12-08 à 18:43

1) Pour chaque atome donne
A et Z.
Pour écrire les équations de désintégration béta- réfère toi à ton cours.

2) La définition de la constante radioactive n'est pas l'inverse de la période de désintégration ?
Pourrais-tu dvper ton calcul stp.

Posté par
sylvain du CNED
re : Désintégrations radioactives du plomb 18-12-08 à 19:07

Citation :
1) Pour chaque atome donne
A et Z.
Pour écrire les équations de désintégration béta- réfère toi à ton cours.


Oui, j'ai donné tout ce que le cours me permet de donner: le nombre de nucléons (avec la proportion de neutrons et de protons) et le nombre d'électrons qui gravitent autour du noyau. Pour la désintégration, je me suis aussi référé à mon cours, donc je pense qu'il n'y a pas de soucis.

Citation :
2) La définition de la constante radioactive n'est pas l'inverse de la période de désintégration ?
Pourrais-tu dvper ton calcul stp.


J'ai déduit la formule de la constante radioactive \lambda à partir de la formule de demi-vie (aussi appelée période de désintégration ou période radioactive). Je viens de vérifier dans le livre "Toute la physique" édité chez Dunod/Sciences Sup, la seule formule (du moins la seule que j'ai trouvé dans mes livres) mettant en relation la demi-vie et la constante de radioactivité est celle-ci:

T=\frac{ln 2}{\lambda} donc \lambda = \frac{ln 2}{T}

A partir de là, j'ai fait l'application numérique en prenant ln 2 = 0,69 (on m'impose cette valeur approchée dans le cours). On sait que 27 min = 1620 s.
Au final, je trouve \lambda_1 = \frac{0,69}{1620}, soit \lambda_1 \approx 4,26 \cdot 10^{-4} (pour le plomb 214). J'ai procédé de même pour les autres questions.
Est-ce bon ?

Posté par
gbm Webmaster
re : Désintégrations radioactives du plomb 18-12-08 à 19:12

Citation :
La période de désintégration du plomb 214 est minutes.

c'est la constante de temps

Posté par
sylvain du CNED
re : Désintégrations radioactives du plomb 18-12-08 à 19:21

Je ne connais pas la constante de temps, et n'en ai jamais entendu parler dans mon cours.
Quelle est donc la bonne formule pour la constante de radioactivité ?

Posté par
gbm Webmaster
re : Désintégrations radioactives du plomb 18-12-08 à 19:24

dans ton exercice on ne te dit pas qu'il s'agit de la demie-vie
donc ce doit être la constante de temps T
c'est la durée au bout de laquelle le nombre initial de noyaux radioactifs a diminué de 63%
et T=1/

Posté par
gbm Webmaster
re : Désintégrations radioactives du plomb 18-12-08 à 19:27

je vais dîner salut

Posté par
sylvain du CNED
re : Désintégrations radioactives du plomb 18-12-08 à 19:29

On ne me dit pas qu'il s'agit de la demi-vie, mais on me dit qu'il s'agit de la période de désintégration, ce qui est absolument identique.
Selon mon cours, "période de désintégration" est un terme parfois employé pour désigner la demi-vie, mais c'est un terme incorrect car il ne s'agit pas d'un phénomène évoluant de façon périodique.
On peut aussi appeler ça la période radioactive.

Posté par
sylvain du CNED
re : Désintégrations radioactives du plomb 18-12-08 à 19:42

De plus, je viens de voir dans mon cours que la constante de temps telle que vous la définissez au message de 19 h 24 est notée avec la lettre grecque \tau, et non par T. Dans mon cours, la valeur de \tau est définie comme le temps caractéristique de la décroissance radioactive.

Posté par
sylvain du CNED
re : Désintégrations radioactives du plomb 19-12-08 à 10:26

Pouvez-vous m'aider ?

Posté par
sylvain du CNED
re : Désintégrations radioactives du plomb 24-12-08 à 19:51

Pouvez-vous m'aider ?

Posté par
zeleysha
re : Désintégrations radioactives du plomb 14-01-09 à 21:06

bonjour sylvain
je me suis apperçu dans mes cours que la période T et la demi-vie, c'est la même chose, parce que la demi-vie est une période. donc tu dois utiliser de départ: =ln2/T
bonne chance



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