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 »

1-Peut-on empêcher un noyau radioactif d'émettre des particules ?
2-Qu'appelle-t-on radioactivité alpha ?Quelles sont les dangers des particules alpha ? Comment s'en protège t-on?
3-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.
4-Pourquoi un élément radioactif de grande demi-vie est-il un danger pour l'environnement ?
5-Soit l'équation suivante X désigne le noyau père Y le noyau fils et P la particule émise
A  X—>  A'  Y +  a  P
    Z            Z             z

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
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.