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Noyaux radioactives
Bonjour et voici l'exercice ( un peut long)
« La médecine nucléaire est une spécialité médicale à part entière, basée sur l'utilisation de substances radioactives. Elle est surtout utilisée dans un but de diagnostic (identification de la maladie) mais elle est appelée à jouer un rôle de plus en plus important en thérapeutique (traitement de la maladie). Dans les deux cas, le principe de base reste le même : une substance radioactive se concentre dans un organe ou un tissu particulier; les rayonnements qu'elle émet sont utilisés soit pour obtenir une image de la distribution de cette substance dans l'organisme (une image appelée scintigraphie), soit pour irradier ce même tissu; on parle alors de radiothérapie métabolique, (de «métabolisme» qui représente l'ensemble des transformations physiques et chimiques dans les tissus vivants)
La substance radioactive idéale pour l'imagerie doit présenter : -une émission gamma pure pour limiter l'irradiation (il faut éviter les bêta et les alpha) ;
-une énergie d'émission suffisamment élevée pour qu'une proportion suffisante des photons émis puisse franchir les tissus et être détectée sans encombre ; -une demi-vie suffisamment courte pour limiter l'irradiation du patient, mais suffisamment longue pour permettre l'enregistrement des images ;
-enfin un comportement chimique autorisant l'établissement de liaisons chimiques avec les vecteurs (les molécules qui les transportent).
Il faut enfin que la production ne soit pas trop onéreuse. Toutes ces conditions font que le nombre de candidats retenus est faible, comme le montre le tableau suivant.
Noyau radioactif Demi-vie
technétium 99 6 heures
iode 131 8 jours
indium 111 2,8 jours
thallium 201 73 heures
Parmi ces noyaux radioactifs artificiels, le technétium 99 présente le meilleur compromis vis-à-vis des propriétés énumérées ci-dessus.
Les activités administrées sont généralement comprises entre 30 mégabecquerels et 1000 mégabecquerels (MBq). Comme chaque désintégration n'émet au maximum qu'un seul photon gamma utile (les autres émissions sont d'énergie trop faible), il en résulte que le flux de photons issu du patient n'excède jamais un milliard par seconde. Ce chiffre peut paraître élevé, mais il ne correspond en fait qu'à une très faible fraction du flux de photons utilisé en radiologie (qui est 10'2 fois plus élevé).
Le technétium 99 présente en outre la particularité et l'avantage de pouvoir être produit dans un petit générateur portable par filiation d'un produit de réacteur, le molybdène 99 (la désintégration du molybdène 99 produit du technétium 99). »
A. Compréhension du texte
1. Quels sont les deux rôles de la médecine nucléaire?
2. Quelles propriétés doit posséder une substance radioactive
pour être choisie en imagerie médicale ?
3. Pourquoi est-ce un avantage de pouvoir produire le tech
nétium sur place, à l'aide d'un générateur portable?
B. Durée d'irradiation du patient
1. Écrire la loi de décroissance radioactive.
2. On considère la date t à laquelle le nombre de noyaux
radioactifs N(t) d'une source a diminué de 90 % par rapport
au nombre initial N0.
a. Exprimer N(t) en fonction de N0.
b. Donner l'expression littérale de t en fonction de la demi-
vie t\/2 de la source.
3.a. Au bout de combien de temps la quantité de substance radioactive injectée dans l'organisme a-t-elle diminué de 90 % pour les quatre exemples proposés dans le tableau précédent ?
b. Parmi ces exemples, lequel présente la durée d'irradiation la plus faible ?
C. Obtention de la source de rayonnements1. Écrire l'équation de la réaction nucléaire permettant d'obtenir du technétium 99 à partir de molybdène 99. Préciser le type de désintégration dont il s'agit.
2.a. Exprimer le nombre de noyaux radioactifs contenus dans une source d'activité A, en fonction de la constante de radioactivité X.
b. Donner l'expression de X en fonction de la demi-vie ?1/2. Calculer sa valeur pour le technétium 99.
3.a. Calculer le nombre minimal et le nombre maximal de noyaux radioactifs de technétium 99 que doit comporter la source, pour présenter une activité comprise entre 30 MBq et 1 000 MBq.
b. En déduire la masse minimale et la masse maximale de technétium 99 que doit contenir la source (on considère que la masse molaire des noyaux de technétium 99 est 99 g-mol-1).
D. Avantage de la scintigraphie par rapport
à la radiographie
1. Écrire l'équation de désintégration y du technétium 99.
2. Justifier l'affirmation: «le flux de photons issu du patient
n'excède jamais un milliard par seconde».
3. Quel est le principal avantage de l'imagerie scintigra-
phique par rapport à la radiologie ?
Et Merci d'avance
P.S: cet année je suis tobé sur prof tres rapide on finit le chapitre en 1 h et ne cherche meme pas a expliquer donc si vous aurait la gentilesse de m'aider
Merci d'avance
Bonjour,
Eh bien, il y a de quoi lire... 
Quelles sont tes propositions de réponses ? Dans l'ordre des questions ; et indique celles pour lesquelles tu souhaites des éclaircissements.
Rebonjour,
A. Compréhension du texte:
2: -une émission gamma pure pour limiter l'irradiation (il faut éviter les bêta et les alpha) ;
-une énergie d'émission suffisamment élevée pour qu'une proportion suffisante des photons émis puisse franchir les tissus et être détectée sans encombre ; -une demi-vie suffisamment courte pour limiter l'irradiation du patient, mais suffisamment longue pour permettre l'enregistrement des images ;
-enfin un comportement chimique autorisant l'établissement de liaisons chimiques avec les vecteurs (les molécules qui les transportent).
Je ne sais pas pour la 1, et la 3
B. Durée d'irradiation du patient:
1)la loi de décroissance radioactive:
N(t)=No.e^(-
t1/2)
2)a: ?????
b: =(ln2)/t1/2
Je sais juste ça, je ne vois pas comment faire
3)a
????
b: ??????
C. Obtention de la source de rayonnements
1)99/43 Tc --> 99/42 Mo + o/+1 e+ donc 
+
2)a: ???????
b: =(ln2)/t1/2 donc =ln2/(6*3600)=3.2*10^-5
3)a: ????
b: ??????
D. Avantage de la scintigraphie par rapport
1) 99/43 TC* ---> 99/43 Tc+
2)???
3)????
A1 : rôle d'aide au diagnostic d'une part et rôle thérapeutique d'autre part
A3 : ce n'est jamais facile de transporter des corps radioactifs, il y a de multiples précautions à prendre ; d'autre part la demi-vie du technétium 99 est relativement courte (6 heures) donc il y a intérêt à l'utiliser aussitôt après sa production, ce qui est plus facile s'il est produit sur place.
B1 : 
Si tu ne sais pas cela tu auras peu de chance de pouvoir continuer l'exercice...
N(t) = N0e-t
t est un temps quelconque > 0 ; pour t = 0 il y a N0 nuclides radioactifs considérés et pour t >0 il n'en reste plus que N(t)
En conséquence B2a : N(t) = 0,90.N0
B2b : Pour quelle date t a-t-on N(t) = 0,90.N0 ? On te demande d'exprimer littéralement t en fonction non pas de mais en fonction de t1/2 la demi-vie du nuclide radioactif.
bonjour a tous.
je crois que coll a fait une erreur a la question B 2 a)
N(t)=0.10N(0) car N(t) a diminué de 90% par rapport a N(0). donc N(t) vaut 10%N(0)
Bonjour calinou
Bienvenue sur l' 
pour ton premier message !
Il n'y a aucun doute, j'ai fait une erreur. Je te remercie de l'avoir signalée.
c'est que je suis entrin de faire cette exercice et moi aussi j'ai un peu de mal pour la question B2b...
je ne vois pas comment exprimer t enfonction de t1/2.
Plusieurs manières de faire.
Je fais comme si tu ne connais pas la relation (très pratique)
Au bout d'un temps t1/2 (la "demi-vie") il ne reste que la moitié des noyaux donc :
Pour le temps t cherché où il ne reste que 10 % des noyaux de départ
de ces deux relations on tire :
Sauf étourderie...
merci enféte j'ai pas pris ta méthode ^^.
comme j'ai vu la relation =log2/ (t1/2)
j'ai fais comme ceci:
=log2/ (t1/2)
or
pour le temps t il ne reste que 10% des noyaux de départ:
=log10/ t
donc:
log2/( t1/2)= log10/ t
log2*t= log10* t1/2
t=(log10/log2)* t1/2
et j'arrive a la méme formule que toi.
je pense que c'est bon comme raisonnement?
p.s: comme je suis nouveau sur le forum j'ai une petite question. est ce que l'on peut citer quelqu'un( dans son post)?
Oui, ton raisonnement est correct.
J'ai appris (il est vrai il y a longtemps) que le logarithme népérien s'écrivait Ln ou maintenant ln alors que l'écriture log10 ou log était réservée au logarithme décimal ; peux-tu me renseigner là-dessus ?
A priori il n'y a rien de personnel dans ce forum-lycée.
Il y a dans ce site un forum-détente où les messages plus personnels (avec pseudo) sont autorisés.
pour les logarithmes , je peus pas beaucoup te renseigner ( je suis que en terminal S). mais je sais que en math le logarithme décimal sécrit "log ou log10"
et en physique ( le plus utilisé et le logarithme natuel) peut s'écrire " ln" ou "log"
mais je ne l'ais pas vu écrit "Ln".
j'ai encore un ptit souci mais vraiment tous petit^^.
a la question C3b.
faut calculer la masse mini et maxi.
donc je multipli les nombre d'atome que j'ai trouvé par la masse molaire et je divise pas la constante d'avogadro?.
ce qui reviendré a ca:
masse mini= 2.14*10^12( nbr d'atome mini)*99/ 6.02*10^23(constante)
non?
ok merci.
maintenan c'est la D1...
je vois pas en quoi le technétium 99 peut se désintégrer en émetant un rayonnemant gamma.
enféte je sais pas quoi prendre comme désintégration : alpha, béta +, béta -.
parce que je pense qu'il faut qu'il devienne stable aprés
99Tc* 
99Tc +
Le noyau instable ("métastable") du 99Tc* (demi-vie 6 heures) perd de l'énergie en émettant un photon et devient un noyau beaucoup plus stable de 99Tc (demi-vie 210 000 ans)
Le noyau du 99Tc* est un noyau "excité". L'émission d'un photon correspond à la "désexcitation nucléaire".
Je t'en prie.
A une prochaine fois !
bonjour,
je fais moi même cette exercice (comme quoi les prof de physique l'aime bien ^^) et j'ai un petit probleme sur la question B3a : 3.a. Au bout de combien de temps la quantité de substance radioactive injectée dans l'organisme a-t-elle diminué de 90 % pour les quatre exemples proposés dans le tableau précédent ?
je ne vois vraiment pas comment faire, si on pouvait me donner un petit indice histoire de débloquer...
merci d'avance
ok j'ai bien relu, je comprend ce que tu fais, le seul truc que je ne comprend pas (et c'est pas un petit truc ^^) c'est comme est ce que tu as le droit d'écrire que
Pour le temps t cherché où il ne reste que 10 % des noyaux de départ
N(t)/N(0) = 1/10
je dois louper un truc mais je ne vois pas quoi...
j'ai essayer de voir aussi avec la méthode de calinou car j'ai vue aussi la formule λ = ln(2)/t(1/2)
mais même remarque je ne comprend pas comment il peut écrire que λ = ln(10)/t...
ok la j'ai honte ^^ y a des jours comme ça...enfin merci pour ton aide on va mettre cette erreur sur le dos des vacacances je me sentirai moins seul ^^
excusez moi je suis nouveau sur ce forum et j'ai besoin d'aide sur les questions D2 et D3.Vous pouvez m'aider?
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