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Exercice Physique Carbone 14 Première S

Posté par
blackhat
05-01-13 à 20:54

Bonjour à tous , j'ai un petit problème par rapport à un exercice sur la radioactivité du carbone 14 :

Voici l'énoncé:
a)On mesure une quinzaine de désintégrations par minute avec un échantillon de 200g d'os . Quelle est k'activité de cet échantillon ?

Ma réponse:
0.25Bq car 15/60=0.25

b)L'activité A(t) est proportionnelle au nombre de noyaux radioactifs présents N(t) soit A(t)=lambda*N(t) avec lambda= 1.244^10-4 an-1    pour le carbone 14.
Quel est le nombre de noyaux radioactifs pour cet échantillon?

Je bloque ici car lambda est en années et pour utilisé N(t)= A(t)/lambda   il faut que les deux données soient en secondes.

c)Quel est le rapport N(14    6)C/N(12    6)C    dans cet échantillon sachant que celui ci contient 1g de carbone 12?

d) Au bout de combien de temps l'activité de l'échantillon vaudra-t-elle 3.125*10^-2Bq?

Je pense que l'on a besoin de la b) pour la c) et la d).

Données: M(C)=12.g/mol


Merci d'avance

Posté par
Coll Moderateur
re : Exercice Physique Carbone 14 Première S 05-01-13 à 21:10

Bonjour,

Combien y a-t-il de secondes dans une année ?

Posté par
blackhat
re : Exercice Physique Carbone 14 Première S 05-01-13 à 21:24

bonjour il y en a 31 556 926 la conversin est elle aussi simple?

Posté par
Coll Moderateur
re : Exercice Physique Carbone 14 Première S 05-01-13 à 21:27

Oui, elle est aussi simple :

= 1,244.10-4 an-1

= 1,244.10-4 / 31 557 600 3,942.10-12 s-1

Posté par
blackhat
re : Exercice Physique Carbone 14 Première S 05-01-13 à 21:37

pourquoi pas multiplier?

Et comment faire les autres questions avec cette information?

Posté par
Coll Moderateur
re : Exercice Physique Carbone 14 Première S 05-01-13 à 21:44



est le coefficient de proportionnalité qui permet de connaître l'activité pour un nombre de noyaux radioactifs donnés.

Le nombre de désintégrations en une seconde est plus faible que le nombre de désintégrations en une année, ne crois-tu pas ?

Posté par
blackhat
re : Exercice Physique Carbone 14 Première S 05-01-13 à 21:54

Donc j'en déduis que N(t)=0.25/3,942.10-12 s-1 =7.16*10^10 noyaux ?

Et ensuite comment puis je trouver le rapport entre les deux isotopes de carbones?

Désolé cet exercice me pose pas mal de difficultés.

Posté par
Coll Moderateur
re : Exercice Physique Carbone 14 Première S 05-01-13 à 22:00

Je ne trouve pas ce résultat.

Peux-tu vérifier ?

Posté par
blackhat
re : Exercice Physique Carbone 14 Première S 05-01-13 à 22:06

7.16*10^-14 pardon, et pour la suite je ne vois vraiment pas comment faire

Posté par
blackhat
re : Exercice Physique Carbone 14 Première S 05-01-13 à 22:19

Je me suis encore tromper :s

C'était 6.34*10^10

Pour la suite je dois utiliser la masse molaire du carbone 12 pour avoir le nombre de moles , ensuite je ne sais plus quoi faire ..

Posté par
Coll Moderateur
re : Exercice Physique Carbone 14 Première S 06-01-13 à 07:53

Oui, 6,34.1010 noyaux (atomes) de ^{14}C

Il y a 1 g de ^{12}C dans l'échantillon. Combien y a-t-il d'atomes de cet isotope ?


Posté par
blackhat
re : Exercice Physique Carbone 14 Première S 06-01-13 à 11:38

Donc si je suis le raisonnement suivant:

n=m/M

m=1g  M=12g/mol

n=1/12

1/12* 6.02*10^23= 5.02*10^22

Donc le rapport N14/N12=6.34*10^10/ 5.02*10^22=1.26*10^-12 ?

Et ensuite comment vais je calculer le temps nécessaire pour obtenir le nombre de Bq voulu pou la question suivante?

Posté par
Coll Moderateur
re : Exercice Physique Carbone 14 Première S 06-01-13 à 11:41

Le rapport est bon.

3,125.10-2 est le huitième de 0,25

Posté par
blackhat
re : Exercice Physique Carbone 14 Première S 06-01-13 à 11:49

Mon résultat est faux?
A quoi peut me servir ces données pour la d ?

Merci encore pour l'aide car j'en avais besoin,

Posté par
Coll Moderateur
re : Exercice Physique Carbone 14 Première S 06-01-13 à 11:56

Je t'ai écrit que la valeur du rapport des nombres d'atomes de ^{14}C et ^{12}C est exact.
________

Pour la question suivante :

Citation :
Au bout de combien de temps l'activité de l'échantillon vaudra-t-elle 3,125.10-2 Bq ?


Je souhaite te faire réfléchir en te signalant que 3,125.10-2 est le huitième de 0,25

En physique on peut appliquer aveuglement des "formules" ; on peut aussi réfléchir...

Posté par
blackhat
re : Exercice Physique Carbone 14 Première S 06-01-13 à 11:59

Ah ok merci beaucoup on divise le nombre par 8 et donc 3t 1/2.

Donc si je comprends bien je me sert des 5570 que je divise par 2^3 non?

Posté par
Coll Moderateur
re : Exercice Physique Carbone 14 Première S 06-01-13 à 12:02



Et n'oublie pas l'unité du résultat !

Posté par
blackhat
re : Exercice Physique Carbone 14 Première S 06-01-13 à 12:04

En années je présumes ...
Merci beaucoup

donc le résultat serait 10493.475 années car on a : 5570+(5570/2)+(5570/4)+(5570/8) non?

Car si on fait seulement 5570 /8 on a seulement le temps de demi vie 3.

Est ce que j'ai bien compris ici?

Posté par
Coll Moderateur
re : Exercice Physique Carbone 14 Première S 06-01-13 à 12:16

Ah non, là tu n'as pas bien compris.

Une demi-vie est la durée qui divise par deux l'activité.

Après une demi-vie (5 570 ans) l'activité est 0,25 / 21 Bq
Après une nouvelle demi-vie cette activité sera divisée par 2
Après deux demi-vies (2 5 570 ans) l'activité est 0,25 / 22 Bq
Après une nouvelle demi-vie cette activité sera divisée par 2
Après trois demi-vie (3 5 570 ans) l'activité est 0,25 / 23 Bq

Donc, la réponse est environ 16 700 ans

Posté par
blackhat
re : Exercice Physique Carbone 14 Première S 06-01-13 à 12:18

Ah ok merci beaucoup donc il faut donc additionner et multiplier merci beaucoup pour votre aide

Posté par
Coll Moderateur
re : Exercice Physique Carbone 14 Première S 06-01-13 à 12:22

Je t'en prie.
À une prochaine fois !



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