Salut ! Je Bloque sur un exercice de la décroissance radioactive, j'ai besoin de votre aide merci .
Pour déterminer L'age des cailloux lunaire rapportés par les astronautes de la mission Apollo on a mesuré des quantités de potassium 40 et de son produits de désintégration l'argon retenu dans la roche à l'état gazeux
1- préciser la nature des rayonnements émis écrire l'équation bilan de la désintégration du potassium 40 .
2-un échantillon de 1 g de cailloux lunaire contient un volume 69,8.10 - 4 cm³ D'argon gazeux et une masse M égal 1,66.10-6 g de potassium 40 .
A-déterminer le nombre N0 d'atomes de potassium initialement présent dans l'échantillon à sa formation
B- comparer N0 au nombre Nk d'atomes de potassium encore présent au moment de la mesure en déduire l'âge des cailloux lunaire .
Données : période radioactive du potassium : t1/2= 1,26.10^9 ans . Masse molaire du potassium 40 M=40 . Volume molaire dans les conditions de l'expérience) Vm =24 mol/L Constante d'Avogadro 6,02.10^23.
Voilà merci d'avance
Hello
Peux tu préciser là où ça coince?
1) C'est du cours. Tu le retrouves sur wikipedia si besoin
2) A Partant de cette équation, tu comprends que le nombre d'atome initial N0 est égal à le somme:
- du nombre d'atome de potassium encore présents (masse = 1,66.10-6 g)
- et de ceux qui se sont transformés en argon (volume = 69,8.10-4 cm3)
2) B Là encore fait faire appel au résultat de cours: où
est la constante de désintégration du Potassium 40 que tu détermine par la période (demi vie) qui t'es donnée:
Te voila remis en selle?
Remarque (que ne doit pas lire Hibatilez) :
Ce qui me turlupine est que :
Il y a plusieurs modes de désintégrations du K(40) :
88,8 % désintégration Beta- --> (Ca(40))
11,2 % capture d'électron --> (Ar(40))
Il semble bien que l'énoncé ne parle que de la désintégration qui donne de l'argon(40) ... qui est pourtant largement la plus petite.
Alors, on se contentant d'ajouter le nombre d'atomes de potassium encore présents et ceux qui se sont transformés en argon, on n'arrive pas à une valeur correcte de No
Voila, piqué sur Wiki (j'ai juste copié l'isotope K(40)):
Merci infiniment .. le problème c'est qu'il s'agit pas seulement d'appliquer des règles, je veux comprendre la logique de cet exercice comme ça je vais pouvoir répondre facilement . En effet je bloque sur la dernière question . N0 désigne le potassium ou la somme de potassium et argon ?
Hello J-P
Dès qu'il y a le moindre truc planqué sous le tapis, il faut que cela te "turlupines". J'avais pris soin de renvoyer Hibatilez à son cours ...
Alors ouvrons le capot.
Avec mes notations à moi:
J'appelle K le nombre d'atomes de potassium, A le nombre d'atome d'Argon
Pour en revenir à l'approche précédente, nous avions établi
avec
t1/2 donné par l'énoncé
On aurait pu calculer A(t) avec
donc
Donc
Soit
(sauf boulette de ma part comme toujours)
Donc on aurait pu truander de manière presque transparente, ne faisant plus référence à K0
D'ailleurs on arrive numériquement à 4,3 Mds pour la Lune ce qui n'est pas mal.
Mais bon, tu as souligné que ce raisonnement n'est pas licite ...
Posons alors
c la constante de capture électronique et
b la constante de désintégration beta- qui donne du calcium. (la beta+ je l'ignore)
On a donc
soit
Avec cette fois:
donc
Donc
Soit
Les données du problèmes fournissait = 5,5.10-10 an-1
Je serais curieux de savoir si une littérature fournit des données pour c et
b (j'ai rien trouvé après avoir un peu cherché)
Salut,
Voila c'est mieux ainsi.
Je sais que je j'aime bien jeter des pavés dans les mares.
Mais il me semble que négliger, dans un énoncé, un effet (désintégration vers le Ca40) qui est environ 8 fois plus important que le seul effet mentionné (désintégration vers de l'Ar40) n'est pas très sain... cela oblige, pour arriver à une réponse finale plausible (âge de la lune), a tricher fortement sur certaines données (teneur en Ar dans l'échantillon).
Je n'ai jamais été partisan de corriger les effets d'une erreur en en faisant une autre.
On est souvent obligé en Physique de négliger une multitude de phénomènes pour ne pas arriver dans une étude à des choses trop compliquées ...
Mais, on ne peut négliger que des phénomènes dont les effets sur le résultat sont petits ... et évidemment pas négliger des phénomènes qui ont des effets prépondérants sur les résultats et de plus les cacher en trichant sur des données.
Mais ce n'est que mon avis.
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