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DM sur le Polonium 210
Bonjour à tous, j'ai un DM a faire pour la rentrée, donc voila je vous passe l'enoncé :
Noyaux et radioactivité
Le polonium 210
Un élément radioactif assez peu connu du public a pourtant fait récemment la une des médias : le polonium. En effet, à Londres en octobre 2006, Alexandre Litvinenko, ancien agent des services secrets russes, a été victime d'un empoisonnement au polonium 210. Mais de quoi s'agit-il ?
Le polonium est un élément présent naturellement en très petite quantité - il provient alors de la désintégration de l'uranium 238. Il fut d'ailleurs le premier élément radioactif découvert par Pierre et Marie Curie en 1898, qui le baptisèrent en l'honneur du pays natal de Marie Curie - la Pologne. On peut aussi produire artificiellement le polonium en bombardant du plomb ou du bismuth avec des protons, des neutrons ou des noyaux d'hélium.
Le polonium se rencontre sous 25 isotopes, dont les noyaux possèdent le même nombre de protons mais se distinguent par le nombre de neutrons.
Le polonium 210 est le plus fréquent : il se désintègre en émettant des particules alpha (c'est-à-dire des noyaux d'hélium) dont l'énergie typique est de 5,3 MeV. La radioactivité d'un échantillon de polonium 210 diminue de moitié tous les 138 jours : il faut donc l'utiliser sans attendre !
Les particules alpha, émises par le polonium 210 comme par de nombreux autres noyaux radioactifs, sont des rayonnements ionisants de forte énergie, qui sont capables de générer des dégâts importants lorsqu'ils pénètrent dans la matière vivante (cellules, ADN). Du fait de sa faible durée de vie, le polonium 210 est fortement radioactif : un milligramme de polonium 210 émet à chaque seconde autant de particules alpha que 13,5 tonnes d'uranium 238 ! Il s'agit donc d'un poison extrêmement virulent : l'absorption de dix microgrammes est suffisante pour provoquer la mort. À masse identique, le polonium est environ un million de fois plus toxique que des poisons chimiques comme le cyanure de sodium ou le cyanure de potassium... Par ailleurs, le polonium possède des caractéristiques qui en font un poison extrêmement intéressant : il se transporte aisément car les particules alpha qu'il émet sont arrêtées par les parois d'une simple boîte en carton, et il serait inodore et sans saveur !
Dans ces conditions, il n'est guère étonnant qu'Alexandre Litvinenko n'ait pas survécu à son empoisonnement au polonium. L'intensité de ce produit radioactif a d'ailleurs permis aux enquêteurs de déterminer avec une assez grande précision les trajets possibles du polonium 210 depuis son arrivée en Grande-Bretagne. Mais auparavant ? Des sources radioactives de polonium 210 sont en vente sur internet, mais les quantités sont extrêmement faibles... Si on retient la thèse de l'empoisonnement volontaire, il faut supposer que ce sont des individus extrêmement bien organisés qui ont agi contre l'ancien espion russe !
Texte issu de la revue IN2P3 « La couleur »
Exploitation
1. Quelle est la définition du mot isotope ? Donner deux isotopes du polonium de numéro atomique 84.
2. D'après le texte, qu'est-ce qu'un élément radioactif ?
3. Peut-on empêcher un noyau radioactif d'émettre des particules ?
4. Qu'appelle-t-on radioactivité alpha ?
5. Quelles sont les dangers des particules ? Est-il facile de s'en protéger ?
6. Sur un graphe portant en ordonnée le nombre de noyaux radioactifs de polonium 210 et en abscisse le temps (en jours), tracer l'évolution du nombre de noyaux au cours du temps sur une durée de 1000 jours environ ; on notera N0 le nombre de noyaux radioactifs à la date t = 0.
7. La demi-vie d'un noyau radioactif est la durée nécessaire pour que la moitié des noyaux présents à une date t se désintègrent. Le terme demi-vie vous paraît-il approprié ?
8. Pourquoi un élément radioactif de grande demi-vie est-il un danger pour l'environnement ?
9. Expliquer la phrase : « Du fait de sa faible durée de vie, le polonium 210 est fortement radioactif : un milligramme de polonium 210 émet à chaque seconde autant de particules alpha que 13,5 tonnes d'uranium 238 ! »
Au cours d'une transformation nucléaire, il y a conservation du nombre de nucléons et conservation du nombre de charges électriques.
Soit l'équation suivante, X désignant le noyau père, Y le noyau fils et p la particule émise :
10. Ecrire les deux équations traduisant les lois de conservation (lois de Soddy), en utilisant A, Z, A', Z', z et a.
11. Ecrire l'équation de désintégration du polonium 210 en respectant les lois de conservation ci-dessus ; en consultant la classification périodique des éléments, déterminer le nom du noyau fils formé.
12. Le bismuth 210 se désintègre en polonium 210 en émettant une particule. Quels sont la charge et le nombre de nucléons de cette particule ? Quel peut être son nom ?
13. Pour obtenir le bismuth 210, qui permet d'obtenir le polonium 210 selon la réaction nucléaire précédente, on bombarde du bismuth 209 avec un neutron (préalablement accéléré). Ecrire l'équation de cette transformation. En quoi peut-on dire qu'elle est provoquée ?
Merci de me repondre au plus tôt 
1-Nom des éléments dont les noyaux ont le même nombre de protons mais un nombre différent de neutrons.
2-Le texte en dit trop pour une reponse
3-On ne la pas fait en cours
4-La radioactivité alpha (ou rayonnement alpha, symbolisé α) est une forme de désintégration radioactive où un noyau atomique X\, éjecte une particule alpha et se transforme en un noyau Y\, de nombre de masse diminué de 4 et de numéro atomique diminué de 2.
5-Je sais pas
3. Peut-on empêcher un noyau radioactif d'émettre des particules ?
non, l'atome se désintègre spontannément
5. Quelles sont les dangers des particules ?
Peut provoquer le cancer
Est-il facile de s'en protéger ?
La radioactivité est inodore, et sans saveur, on ne la ressent pas, on peut donc difficilement s'en protéger
6. Sur un graphe portant en ordonnée le nombre de noyaux radioactifs de polonium 210 et en abscisse le temps (en jours), tracer l'évolution du nombre de noyaux au cours du temps sur une durée de 1000 jours environ ; on notera N0 le nombre de noyaux radioactifs à la date t = 0.
La radioactivité d'un échantillon de polonium 210 diminue de moitié tous les 138 jours
t=0 => N0
T=138 => NO/2
T=138*2 => NO*(1/2)^2
T=138*3 => NO*(1/2)^3
etc
8. Pourquoi un élément radioactif de grande demi-vie est-il un danger pour l'environnement ?
car il disparaît très lentement
9. Expliquer la phrase : « Du fait de sa faible durée de vie, le polonium 210 est fortement radioactif : un milligramme de polonium 210 émet à chaque seconde autant de particules alpha que 13,5 tonnes d'uranium 238 ! »
la radioactivité est le résultat de la désintégration des atomes
si la radioactivité est grande cela signifie qu'il y a beaucoup d'atomes qui se désintègrent, le temps nécessaire à la désintégration de la moitié des atomes est donc plus court quand la radioactivité est grande.
Au cours d'une transformation nucléaire, il y a conservation du nombre de nucléons et conservation du nombre de charges électriques.
Soit l'équation suivante, X désignant le noyau père, Y le noyau fils et p la particule émise :
10. Ecrire les deux équations traduisant les lois de conservation (lois de Soddy), en utilisant A, Z, A', Z', z et a.
X->Y+p
A=A'+a
Z=Z'+z
11. Ecrire l'équation de désintégration du polonium 210 en respectant les lois de conservation ci-dessus ; en consultant la classification périodique des éléments, déterminer le nom du noyau fils formé.
12. Le bismuth 210 se désintègre en polonium 210 en émettant une particule. Quels sont la charge et le nombre de nucléons de cette particule ? Quel peut être son nom ?
Il te suffit d'appliquer ta réponse à la 4:
La radioactivité alpha (ou rayonnement alpha, symbolisé α) est une forme de désintégration radioactive où un noyau atomique X\, éjecte une particule alpha et se transforme en un noyau Y\, de nombre de masse diminué de 4 et de numéro atomique diminué de 2.
13. Pour obtenir le bismuth 210, qui permet d'obtenir le polonium 210 selon la réaction nucléaire précédente, on bombarde du bismuth 209 avec un neutron (préalablement accéléré). Ecrire l'équation de cette transformation. En quoi peut-on dire qu'elle est provoquée ?
Bi209 + n -> Bi210
on bombarde, donc on la provoque
J'ai fait un mauvais copié collé:
11. Ecrire l'équation de désintégration du polonium 210 en respectant les lois de conservation ci-dessus ; en consultant la classification périodique des éléments, déterminer le nom du noyau fils formé.
Il te suffit d'appliquer ta réponse à la 4:
La radioactivité alpha (ou rayonnement alpha, symbolisé α) est une forme de désintégration radioactive où un noyau atomique X\, éjecte une particule alpha et se transforme en un noyau Y\, de nombre de masse diminué de 4 et de numéro atomique diminué de 2.
Ce n'est pas valable pour la 12 contrairement à ce que j'avais écrit avant.
12. Le bismuth 210 se désintègre en polonium 210 en émettant une particule. Quels sont la charge et le nombre de nucléons de cette particule ? Quel peut être son nom ?
Quel est le Z du bismuth?
Quel est le Z du polonium?
Comment a évolué le nombre de proton en passant du bismuth au polonium?
Vu que la A n'a pas changé, comment a évolué le nombre de neutrons?
Donc quelle particule du noyau de bismuth s'est désintégrée?
Qu'a-t-elle donné?
Bonjour j'ai un dm pour demain en physique et il me reste quelque question.
Le polonium 210
Un élément radioactif assez peu connu du public a pourtant fait récemment la une des
médias : le polonium. En effet, à Londres en octobre 2006, Alexandre Litvinenko,
ancien agent des services secrets russes, a été victime d'un empoisonnement au
polonium 210. Mais de quoi s'agit-il ?
Le polonium est un élément présent naturellement en très petite quantité - il provient
alors de la désintégration de l'uranium 238. Il fut d'ailleurs le premier élément
radioactif découvert par Pierre et Marie Curie en 1898, qui le baptisèrent en l'honneur
du pays natal de Marie Curie - la Pologne. On peut aussi produire artificiellement le
polonium en bombardant du plomb ou du bismuth avec des protons, des neutrons ou
des noyaux d'hélium.
Le polonium se rencontre sous 25 isotopes, dont les noyaux possèdent le même
nombre de protons mais se distinguent par le nombre de neutrons.
Le polonium 210 est le plus fréquent : il se désintègre en émettant des particules alpha
(c'est-à-dire des noyaux d'hélium) dont l'énergie typique est de 5,3 MeV. La
radioactivité d'un échantillon de polonium 210 diminue de moitié tous les 138 jours : il
faut donc l'utiliser sans attendre !
Les particules alpha, émises par le polonium 210 comme par de nombreux autres
noyaux radioactifs, sont des rayonnements ionisants de forte énergie, qui sont capables
de générer des dégâts importants lorsqu'ils pénètrent dans la matière vivante (cellules,
ADN). Du fait de sa faible durée de vie, le polonium 210 est fortement radioactif : un
milligramme de polonium 210 émet à chaque seconde autant de particules alpha que
13,5 tonnes d'uranium 238 ! Il s'agit donc d'un poison extrêmement virulent :
l'absorption de dix microgrammes est suffisante pour provoquer la mort. À masse
identique, le polonium est environ un million de fois plus toxique que des poisons
chimiques comme le cyanure de sodium ou le cyanure de potassium... Par ailleurs, le
polonium possède des caractéristiques qui en font un poison extrêmement intéressant :
il se transporte aisément car les particules alpha qu'il émet sont arrêtées par les parois
d'une simple boîte en carton, et il serait inodore et sans saveur !
Dans ces conditions, il n'est guère étonnant qu'Alexandre Litvinenko n'ait pas survécu
à son empoisonnement au polonium. L'intensité de ce produit radioactif a d'ailleurs
permis aux enquêteurs de déterminer avec une assez grande précision les trajets
possibles du polonium 210 depuis son arrivée en Grande-Bretagne. Mais auparavant ?
Des sources radioactives de polonium 210 sont en vente sur internet, mais les quantités
sont extrêmement faibles... Si on retient la thèse de l'empoisonnement volontaire, il
faut supposer que ce sont des individus extrêmement bien organisés qui ont agi contre
l'ancien espion russe !
Texte issu de la revue IN2P3 « La couleur »
J'ai fait les 7 ppremieres, mais je bloque sur les autres :
8.Écrire l'équation de désintégration du polonium 210. En consultant la classification
périodique des éléments, déterminer le nom du noyau fils formé.
9. Calculer l'energie mise en jeu en MeV lors de la desintegraton du polonium
m(HE) (avec A= 4 et Z=2 ) = 6.64447x10¨^-27 kg m(Po) (avec A=210 et Z= 84) m(Pb)=3.41843x10^-27 kg c=2.99792x10^8 m.s^-1 1ev= 1/6022x10^-19
10.Le bismuth 210 se désintègre en polonium 210 en émettant une particule. Quels
sont la charge et le nombre de nucléons de cette particule ? Quel peut être son nom ?
11.Pour obtenir le bismuth 210, qui permet d'obtenir le polonium 210 selon la réaction
nucléaire précédente, on bombarde du bismuth 209 avec un neutron (préalablement
accéléré). Écrire l'équation de cette transformation. En quoi peut-on dire qu'elle est
provoquée ?
Merci d'avance
*** message déplacé ***
8)
Le polonium 210 ... se désintègre en émettant des particules alpha (c'est-à-dire des noyaux d'hélium)
210Po => 210-4X + 4He
je te laisse faire le calcul et trouver l'élément X
9) Rlis ton cours, tu dois y trouver une formule
E = (masseproduits - masseréactifs )*c2
*** message déplacé ***
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