Bonsoir
On considère la réaction suivante
* n'est pas stable et se désintègre en imitant des rayons
ou
Ecrivez chaque équation
(c'est fait)
* On considère le nombre de noyaux à l'instant t=0 et
le nombre de noyaux restants en t
a- Donner l'expression de N(t) en fonction de t, ,
et la relation entre et
c'est fait : et
b- L'activité à l'instant t d'un échantillon est donnée par et c'est le nombre de désintégrations qu'il subit par seconde (1 seconde)
1) Exprimer en fonction de
, t,
et
tels que
est le nombre de désintegrations pendant une durée
qu'on suppose plus petite que
là je ne trouve pas
2) On veut trouver . on calcul
qui correspond à
et on recommence après chaque
on obtient ainsi un tableau de valeurs de t et de n (je n'ai pas mit le tableau ! pas la peine puisque je vais mettre le graph)
- Tracer
voilà ! je suppose que c'est une droite et pas une courbe normalement non ??
- Touver ,
et
Merci d'avance :)
w@lid
Bonjour dellys
Question b1)
Pour un temps t1 très petit devant t1/2 (tel que l'activité ne change pratiquement pas entre t et t + t1) alors le nombre de désintégration n1 pendant cette durée t1 est
et donc
ln(n1) = - t + ln(
.t1.N0)
Question b2)
Tu as donc bien supposé que la courbe que tu as tracée est une droite. Son coefficient directeur est -
Tu en déduis
Connaissant tu en déduis t1/2
Connaissant l'ordonnée à l'origine de ton graphique qui est ln(.t1.N0) et connaissant
et t1 tu en déduirais même N0
Merci pour la réponse coll
hmmm... que t_1 soit plus petit que a une importance ? laquelle ?
Je pensais que !
pourquoi ?
w@lid
L'activité d'un corps radioactif diminue sans cesse.
Plus le temps passe, plus de noyaux se désintègrent ; plus de noyaux se désintègrent moins il reste de noyaux radioactifs ("lapalissade") ; or l'activité est proportionnelle au nombre de noyaux restants à désintégrer... donc l'activité baisse sans cesse
L'activité A est le nombre de noyaux qui se désintègrent par seconde (en une seconde)
Pendand la durée t1 (exprimée en secondes) le nombre de noyaux qui se désintègrent est donc A*t1... à la condition que A soit constant ; donc à la condition que t1 soit petit devant t1/2 (la durée nécessaire pour que le nombre de noyaux à désintégrer soit divisé par 2)
D'accord ?
bonsoir
Merci Coll pour cette explication . Je butais sur la constance de A justement , je n'avais pas fait le rapprochement avec l'hypothèse de t1<<t1/2.
Oui c'est clair
Autre question de compréhension; pourquoi dit-on qu'un noyau d'Uranium qui a 1000 ans et un noyau d'Uranium qui à 10 ans ont les mêmes chances (une même probabilité) pour se désintégrer dans la minute qui suit ? je ne sais pas si ma question est claire ..
j'essaie de reformuler : Logiquement un noyau qui a 1000 ans se désintegre totalment avant un noyau qui date de 10 ans, mais en réalité non, les deux noyaux ont les mêmes chances ! pourquoi ?
est ce que que je comprends par là qu'un noyau commence sa désintégration à n'importe quel moment
Merci beaucoup beaucoup coll (déjà que je suis très géné vu la manière comment je t'ai appellé
)
w@lid
Salut a tous les 2 ,
Tiens... bonsoir sarriette Cela fait plaisir de vous (te) lire !
"Quand j'étais petit" il y avait une publicité pour une pile W... qui ne s'usait que si l'on s'en servait.
Eh bien, un noyau instable ne s'use pas. Il est instable, voilà tout. Il ne garde pas la "mémoire" qu'il est instable depuis 2 jours ou depuis 4 milliards d'années. Donc, en effet, il se désintègre n'importe quand.
TiT126 Bonsoir... !
A n'est pas et ne sera jamais constant (sauf s'il n'y a plus de noyaux à désintégrer !)
A peut être considérée comme constante sur un court intervalle de temps ; c'est ce que j'ai expliqué en disant qu'il faut que t1 < < t1/2
sarriette >> Ça bouge un noyau, ça se tortille... et soudain une configuration géométrique conduit à la fission.
ok, merci encore Coll, au plaisir d'une autre explication
j'ai conservé soigneusement tous tes sujets d'optique de cet été
coll >> Merci
Je comprends donc que l'activité d'un échantillon peut commencer à n'importe quel moment ! Mais pour trouver l'age d'une roche ou d'un os .. par exemple on fait comme si l'activité avait commencé avec le corp, au même moment, non ?
par exemple si on sait qu'un type de roches volcaniques contient du :
de sa masse (exemple) ! et on veut trouver l'age d'une roche ! donc on calcule les noyaux qui restent
et puis on trouve le temps qui a fallu pour que le nombre de noyaux baisse de
à
donc comme si
avait commencé à se désintégrer au premier instant ! mais qu'est ce qui prouve que cette roche n'avait pas attendu 1000 ans avant de commencer la désintégration et donc
est peut être resté stable un long moment puis il commence à baisser jusqu'à
non ?
c'est un peu contradictoire je trouve si tu veux bien m'éclairer un peu ..
w@lid
Salut,
Je croit que tu confond : on ne sait jamais a quelle moment un noyau va se désintégré, cepandant N0 qui est le nombre de noyau a l'instant t=0 ne reste jamais stable il decroit tout le temps selon la loi de decroissance radioactive.
Par example (c'est l'example que je connait ) pour la datation au carbone 14 :
Un etre vivant absorbe lors de la réspiration du carbone 14 qui se renouvelle a chaque réspiration mais quand l'individu vient à mourrir, le taux de carbone 14 en lui ne se renouvelle plus et le taux de carbone 14 commence a decroitre, et c'est comme cela que l'on peut dater la mort des momies ^^
TiT126 >> J'aimerais quand même la réponse de coll si c'est possible bien sûr
oui non N0 ne change pas en effet mais ce que je voulait dire c'est que le nombre de noyau dans un ehantillon decroit sans cesse, le nombre de noyau ne reste pas stable avant de soudainement se mettre à decroitre, il decroit en permanance.
Bonjour,
Qu'est-ce que N0 ? C'est le nombre de noyaux pour t = 0
Qu'est-ce que t = 0 ?
C'est un peu ce que l'on veut et donc il va y avoir plusieurs cas à considérer.
1) Je travaille avec des sources radioactives (je suis dans un hôpital ou bien je suis dans une usine qui pratique la radiographie etc.)... je peux dire
. que t = 0 est le moment où je reçois la source. Et dans ce cas combien y avait-il de noyaux deux jours avant que je reçoive cette source ? Il y en avait un nombre > N0
La source n'a pas attendu que je déclenche mon chronomètre pour émettre.
. que t = 0 est le moment où la source a été qualifiée, le moment où son activité a été précisément mesurée. C'est ce qui est le plus naturel et le plus facile pour l'exploitation ultérieure. Les métrologues qui ont mesuré l'activité ont apposé une étiquette : tel jour à telle heure, l'activité valait ... Bq (et bien sûr avant la mesure l'activité était plus élevée).
2) Je suis physicien théoricien et je considère des réactions en chaîne. Il est probable que pour chaque nuclide je vais considérer que t = 0 est l'instant de sa création.
3) Les deux exemples précédents s'intéressaient au futur de noyaux (l'activité de la source diminue et il faut la remplacer à un certain moment ; le nuclide créé va disparaître à son tour et parfois très vite) ; intéressons-nous au passé d'un nuclide :
3a) Je suis géologue et date des roches ou des sédiments. Mesurant des proportions de nuclides différents et connaissant leur demi-vie à chacun, je peux par le calcul retrouver pour chaque période passée ce qu'étaient les différentes proportions. Si, pour reprendre l'exemple de dellys, je mesure les quantités de potassium 40 et d'argon 40 (stable) dans une roche je peux facilement trouver la durée qui nous sépare de la formation de la roche (à la formation de la roche il n'y avait pas du tout d'argon 40 emprisonné dans cette roche). Le t = 0 naturel est donc le moment de la formation de la roche. Mais je ne mesure pas l'âge des atomes de potassium 40 qui se sont formés avant que la roche ne se forme.
3b) Le cas de la datation au carbone 14 est intéressant. TiT126 l'a bien présenté. Tout organisme vivant absorbe du carbone par le CO2 de l'air. Le carbone 14 qu'il absorbe se désintègre bien sûr (lentement...) mais il est renouvelé en permanence ; des noyaux de carbone 14 se désintègrent et cependant l'activité est constante puisque de nouveaux noyaux sont absorbés et ceci jusqu'à la mort de cet organisme où le renouvelement cesse. A partir de la mort l'activité baisse ; cette fois-ci le t = 0 naturel est le moment de la mort de l'organisme qui pourra être daté.
J'espère que ceci vous éclaire...
Oui, Coll, très clair!
Pour moi il en ressort que ce qu'on mesure c'est la durée qui nous sépare du début d'un évènement et non une date de début d'activité des noyaux. On ne détermine pas une origine absolue ( qui serait le point 0 de début de désintégration) .
Est ce bien ça?
Merci.
C'est presque toujours cela.
C'est seulement dans les cas où l'on peut avoir accès à t = 0 = création du noyau que l'on a aussi le début de l'activité du noyau puisque le noyau est actif dès sa création.
ah... attends , j'ai un doute là quand tu dis: le noyau est actif dès sa création
On peut créer des noyaux radioactifs (c'est le cas que t = 0 connu , je suppose ) qui vont se désintégrer immédiatement.
Mais, d'après ce qu'on disait hier, le noyau instable créé pourrait très bien attendre 1000 ans avant de commencer sa désintégration non? Donc l'instant de création du noyau ne coïnciderait pas avec le début d'activité...
Et dans ce cas on ne peut jamais connaitre l'âge réel d'un atome radioactif.
Cela dit on n'en a pas besoin en général d'après tes exemples.
ou bien je me complique la vie pour rien ?
Je ne veux pas non plus t'ennuyer avec mes questions à couper les cheveux en quatre...
Merci de tes questions. Elles obligent à (essayer) une expression précise de la pensée.
Le noyau d'un nuclide radioactif est actif dès sa création. Quand se désintégrera-t-il ? Nul ne sait. Aussi longtemps qu'il n'est pas désintégré il a une probabilité donnée (et constante) de se désintégrer dans l'espace de temps futur que l'on veut.
Etant donné un noyau unique devant moi, je n'ai en effet aucun moyen de connaître son âge (sauf si je viens de constater sa création dans une réaction nucléaire).
On date un ensemble de noyaux en considérant des proportions de noyaux de différentes espèces : ceux qui ne se sont pas encore désintégrés et ceux qui sont issus de la désintégration des noyaux de la première espèce par exemple.
D'accord ?
J'en rajoute une couche
Je vais dire strictement la même chose de trois manières différentes :
1) Etant donné un noyau (unique) devant moi dont je connais pas l'histoire, je n'ai aucun moyen de connaître son âge.
2) Un noyau de quelques secondes et un noyau de quelques milliards d'années (du même nuclide !) sont en tous points identiques.
3) Un noyau de quelques secondes a exactement la même probabilité de se désintégrer dans la seconde qui suit qu'un noyau de quelques milliards d'années (évidemment toujours du même nuclide !)
Bonjour Sarriette et coll
Merci pour toutes les explications coll vraiment merci
je vois plus calir maintenant je vais relire tout ça une seconde fois ..
w@lid
bonjour Walid
Merci pour la couche supplémentaire Coll, pas inutile !
La deuxième proposition est la plus dure à accepter !!
Bonsoir à tous
Je te comprends bien sarriette quand tu dis que la deuxième proposition (message de 11 h 52) est la plus difficile à accepter.
Inexorablement nous vieillissons. Tout ce que nous produisons, nos maisons, nos objets se dégradent...
Jeunesse permanente du noyau (jusqu'à ce qu'il se désintègre si ce n'est pas un noyau stable). C'est pour cela que je disais hier qu'il "ne s'use pas". C'est pour cela qu'il n'a pas de mémoire et qu'à chaque instant la probabilité qu'il se désintègre dans la seconde qui suit est constante, quel que soit son âge, depuis le jour où il a pris naissance dans l'explosion d'une supernova (probablement).
Réponse (un peu tard) pour le message posté le 17/12/2007 à 21:18
Ici, le mot "désintégration" ne signifie pas que la roche n'existera plus en fin de compte.
C'est un phénomène de radioactivité.
Certains composants sont radioactifs, ils se transforment au cours du temps en un autre composant et cette transformation s'accompagne d'un dégagement de radioactivité.
L'activité d'un échantillon radioactif diminue avec le temps de manière exponentielle et ceci dès que l'échantillon existe.
Il n'est pas question qu'un élément radioactif reste inerte (pas de désingration) pendant un certain temps et puis commence ensuite son dégagement radioactif.
No est l'activité au moment t=0 (noté to)
Mais ce moment to doit être défini dans un problème posé.
On peut décider que to est le moment présent ou bien que to est le moment où le corps radioactif s'est formé (par exemple à le création de la Terre ou bien au moment où une réaction a eut lieu dans un générateur électrique nucléaire et que l'échantillon s'est formé ou ...) ou bien encore autre chose.
to est simplement le moment qu'on considère comme origine des temps pour écrire les équations.
Exemple, on trouve aujourd'hui un corps radioactif, on mesure son activité actuelle et on trouve par exemple 3 Bq et on sait par exemple que cet élément à une période de demi vie de 5000 ans.
Je peux décider que to est l'instant présent et alors on écrit: N(t) = 3 * (1/2)^(t/5000)
Si je veux calculer quelle était l'activité de ce corps il y 10000 ans, soit à t=-10000, je fais:
N(-10000) = 3 * (1/2)^(-10000/5000) = 3 * (1/2)^-2 = 3 * 4 = 12 Bq
Mais, si je veux, je peux décider que le moment to était il y a 10000 ans et alors j'aurais:
N(t) = 12*(1/2)^(t/5000)
Mais ici, l'origine des temps a été choisie il y a 10000 ans.
Et je peux calculer l'activité que l'échantillon a aujourd'hui, soit 10000 ans après l'instant to, donc pour t = 10000.
On fait alors: N(10000) = 12*(1/2)^(10000/5000) = 12 * (1/2)² = 3 Bq (c'est l'activité de l'échantillon maintenant).
Il est bien possible que cette réponse t'embrouille plus qu'elle ne t'aide.
Mais c'est quoi cette loi exactement : N(t) = 3 * (1/2)^(t/5000)
w@lid
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