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Le pottasium k 40 des cailloux lunaires

Posté par
Arzur
07-11-08 à 23:44

Bonsoir à tous, j'ai un exercice à faire et j'ai réussi les 3 premières questions mais je n'arrive pas la dernière.

1. En radioactivité, on observe en particulier les rayonnements α, β-, β+, γ. Quelle est la nature de chacun de ces rayonnements ? ( Réussi )

2. L'isotope du potassium K ( A=40 et Z=19) est radioactif. Il se désintègre pour donner de l'argon Ar ( A=40 et Z=18). Ecrire l'équation de sa
désintégration. ( Réussi )

3. La demi-vie du noyau K ( A=40 et Z=19)est t(1/2)= 1.5*109ans
Calculer la constante radioactive. ( Réussi )

4. Pour déterminer l'âge de cailloux lunaires rapportés par les astronautes d'Apollo XI, on mesure les quantités relatives de potassium 40 (radioactif) et de son produit de décomposition l'argon 40 qui est en général retenu par la roche. Une échantillon de 1g contient 82*10-4 cm3 d'argon 40 et 1.66*10-6 g de potassium 40.
Les volumes de gaz sont mesurés dans les conditions normales et on rappelle que l'argon est un gaz monoatomique.
Quel est l'âge de ces cailloux ?

C'est ici que je bloque, je n'y arrive pas! merci d'avance et bonne soirée...

Posté par
122155
re : Le pottasium k 40 des cailloux lunaires 08-11-08 à 10:07

salut:
les roches qui ne contenaient que le potassium lors de leur formation , aucours des siecles , par désintégration , l'argon qui reste piegé dans la roche s'accumule alors que le potassium disparait .

Donc le nombre de noyaux initiale NO = à la somme des noyau de potassium et d'argon trouvés dans la roche.
N0 = Nargon +N potassium
avec:
Nargon=\frac{V}{V_M}.N_A=\frac{ 82.10^-^4 .10^-^3L }{22,4L.mol^-^1}.6,02.1023mol-1=2,2.1017

N potassium=\frac{m}{M}.N_A=\frac{1.66*10^-^6 g}{40g.mol^-^1}.6,02. .1023mol-1 =2,5.1016

donc NO=2,45.1017

puis tu appliques N=NO.e-.t

N:étant le nombre de noyaux restants (càd non désintégrés) qui n'est autre que les noyaux de potassium restants  à l'instant de l'analyse:
N=2,5.1016.

Posté par
Arzur
re : Le pottasium k 40 des cailloux lunaires 08-11-08 à 12:29

Merci de ta réponse mais comment cela nous donne l'age de la roche?

Merci d'avance

Posté par
122155
re : Le pottasium k 40 des cailloux lunaires 08-11-08 à 14:23

N=NO.e-.t
=> \frac{N}{N_0}=e-.t
=> ln\frac{N}{N_0}=-.t
avec  :=\frac{ln2}{t_1_/_2}

ln\frac{N}{N_0}=- \frac{ln2}{t_1_/_2}.t


donc nomim l'âge de ces cailloux est:

t=  \frac{ln\frac{N_0}{N}}{ln2}  . t 1/2
fais le calcul

Posté par
Arzur
re : Le pottasium k 40 des cailloux lunaires 08-11-08 à 16:20

merci beaucoup de ton aide mais j'ai un peu du mal avec les ln car on ne l'a pas encore vu en math!

Posté par
122155
re : Le pottasium k 40 des cailloux lunaires 08-11-08 à 23:06

tu trouveras:
t=\frac{Ln\frac{2,45.10^1^7}{2,5.10^1^6}}{ln2}.1,5.10^9  
   5.109ans

Posté par
Arzur
re : Le pottasium k 40 des cailloux lunaires 08-11-08 à 23:10

oui, j'ai trouvé 4.8*10-9

Car j'ai réussi à appliquer la formule, le problème c'était de comprendre l'histoire des Ln mais en regardant sur Internet, j'ai compris.

Merci beaucoup

Posté par
122155
re : Le pottasium k 40 des cailloux lunaires 09-11-08 à 07:12

non l'âge de ces cailloux a une valeur très grande par conséquence il n'est pas :4,8.10-9
refais tes  calculs.

Posté par
Arzur
re : Le pottasium k 40 des cailloux lunaires 09-11-08 à 11:34

Je voulais dire 4.8*109. Le - c'est rajouté et j'ai oublié de vérifier.

Posté par
122155
re : Le pottasium k 40 des cailloux lunaires 09-11-08 à 13:29

parfait



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