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Physique nucléaire

Posté par
Cooks
18-03-19 à 19:48

Slt, je traite des sujets de physique nucléaire et je suis tombé sur cet exercice.
Le noyau Bismuth 212 est emmeteur alpha.
1. Écrire l'équation de désintégration ( là pas de problème) mais la deuxième question j'ai beau appliquer des formules ça ne marche pas
2. Soit une source radioactive contenant initialement 0,1g de Bismuth radioactif. On a montré qu'à partir du temps initiale il s'est produit 4,484×10^19 désintégration en 15 mn. Calculer la demi-vie du Bismuth 212.
Il donne : N Avogadro=6,02×10^23 , ln 2≈0,7 V molaire et Masse molaire du Bismuth 212
Comment s'y prendre ?

Posté par
odbugt1
re : Physique nucléaire 18-03-19 à 20:33

Bonsoir,

Il te faut calculer le nombre de noyaux de Bismuth 212 présents à la date t=0 et à la date t=15 min
Ensuite il ne te reste plus qu'à appliquer la loi de décroissance radioactive, ce qui te donnera la valeur de la constante radioactive et par suite la durée de demi-vie cherchée.

Posté par
Khalifa
re : Physique nucléaire 20-03-19 à 17:50

Salut.
Soit l la constante radioactive, Ao= activité à t=0 et No= nombre de particules à t=0.
Ao=l.No mais No= Na.n=Na.mo/M alors l= Ao.M/Na mo (1) d'autre part l=0,69/T (2) par comparaison et en tirant T on trouve :
T= Na.mo.0,69/Ao.M.
Na= constante d'Avogadro, mo=0,1g, Ao= 4,484.10^19/15.60 et M=212. Le reste tu fais l'application numérique.
cordialement

Posté par
Cooks
re : Physique nucléaire 20-03-19 à 18:30

Merci beaucoup

Posté par
odbugt1
re : Physique nucléaire 20-03-19 à 19:06

Je ne partage pas le point de vue de Khalifa.

En effet l'activité de l'échantillon varie pendant les 15 minutes.
Il en résulte que la valeur donnée par l'énoncé (soit 4,484×1019 / 900 = 4,98.1016Bq ) est en réalité l'activité moyenne de l'échantillon sur 15 minutes et n'est donc pas l'activité initiale A0

Cette assimilation de l'activité moyenne à l'activité initiale doit amener à obtenir un résultat trop grand pour la durée de la demi-vie.

Posté par
Cooks
re : Physique nucléaire 20-03-19 à 19:40

Vous savez, mon vrai problème de départ était la valeur de Ao. Que vaut Ao c'est ça ce que je veux connaître.

Posté par
odbugt1
re : Physique nucléaire 20-03-19 à 20:12

Curieuse manière de procéder !
Pourquoi ne pas poser directement  ton "vrai problème" ?
Tout le monde y gagnerait du temps.

Tu peux reprendre mes explications du 18-03-19 à 20:33 et quand tu auras trouvé la valeur de la constante radioactive tu obtiendras l'activité initiale en appliquant la relation A0 = N0

Posté par
Khalifa
re : Physique nucléaire 22-03-19 à 09:01

Salut
Moi je crois que la question est bien claire :
On a montré qu'à partir du temps initiale il s'est produit 4,484×10^19 désintégration en 15 mn.
le temps initial correspond à t=0 et l'activité correspondante est A0.
cordialement

Posté par
odbugt1
re : Physique nucléaire 22-03-19 à 12:08

Je persiste à penser que la donnée de l'énoncé qui indique qu'il s'est produit 4,484.1019 désintégration en (15*60)=900s permet de calculer l'activité moyenne sur 15 minutes, soit 4,484.1019 / 900 = 4,98.1016 Bq

L'ordre de grandeur de la demi-vie du Bismuth est de 1h
Il en résulte que pendant la durée de la mesure (0,25h) , l'activité du Bismuth diminue de manière non négligeable et qu'on ne peut pas confondre l'activité moyenne et l'activité instantanée.

C'est un peu comme si dans un mouvement non uniforme on confondait la vitesse moyenne et la vitesse instantanée.

Posté par
quarkplus
re : Physique nucléaire 22-03-19 à 16:13

Bonjour ,
La seule façon correcte de faire cet exercice est de travailler en nombre de noyaux .
Vous avez N(0)  à partir des 0.1 g .
Vous retranchez  les noyaux disparus en 15 min .
Vous avez alors N(15 )
Vous appliquez la loi de décroissance sur ces valeurs en noyaux .
Vous trouvez la période de 60.45 min   .

Khalifa , faites votre méthode et comparez les résultats .

Posté par
odbugt1
re : Physique nucléaire 22-03-19 à 17:06

La méthode préconisée par quarkplus a un petit air de famille avec celle présentée dans mon post du 20-03-19 à 17:50
J'ai trouvé une demi-vie de 3630s (donc 60,5 min)

Posté par
quarkplus
re : Physique nucléaire 22-03-19 à 17:55

Et par exemple , il est totalement inutile de passer en activité , sinon à compliquer le raisonnement . A et N  sont proportionnels entre eux par la constante Lambda .

Le seul aspect physique très discutable , c'est  : comment fait on pour dénombrer des noyaux disparus   ???  Je ne sais pas faire !!!

Bon , cela reste un bon exercice théorique  un peu inhabituel  .

Posté par
quarkplus
re : Physique nucléaire 22-03-19 à 18:02

En fait si , on intégrer le nombre de désintégrations sur le compteur étalonné en  15 minutes  .
C'est une méthode pour mesurer les périodes très courtes ...

Posté par
Cooks
re : Physique nucléaire 29-06-19 à 15:39

Merci à vous tous



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