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Radioactivité du phosphore 32

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fee97
30-12-13 à 15:18

Bonjour
A une date choisie comme date d'origine : t=0, un échantillon contenant 5,010^-9kg de phosphore 15 32P produit 5,3010^10 désintégrations par seconde (son activité à cette date vaut donc 5,3010^10Bq).

1) Quelle est la composition du noyau de l'atome de phosphore 15 32P ?

2) Ce nucléide est radioactif -. Ecrire l'équation de sa désintégration.

3) On mesure l'activité de cet échantillon à différentes dates, les résultats sont consignés dans le tableau ci-dessous :

Date 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40
en jours)
Activité 53,0 43,5 35,7 29,3 24,0 19,7 16,2 13,3 10,9 8,9 7,3
(en 10^9 Bq)



Tracer la courbe représentant les variations de l'activité en fonction du temps en adoptant les échelles de représentation suivantes :
-en ordonnée 1cm 510^9 Bq
-en abscisse 1cm 2jours


4) a) Déduire de la courbe la demi-vie (en jours) du phosphore 1532P.
b) Quelle sera l'activité de l'échantillon au bout d'une durée égale au triple de la demi-vie

5) a) Calculer, à partir de la masse l'échantillon : m=5,010^-9 kg, le nombre N de noyaux de phosphore 32 qu'il contient à t=0.
b) L'activité de l'échantillon étudié sera-t-elle inférieure ou supérieure à O,10 10^9 Bq au bout d'un an ?

DONNÉES : Masse d'un nucléon = 1,67.10^-27 kg ; Masse d'un électron = 9,110^-31 kg.

Extrait du tableau périodique des éléments :

Élément Aluminium Silicium Phosphore Soufre Chlore Argon
Symbole Al Si P S Cl Ar
Numéro 13 14 15 16 17 18
atomique

J'ai déjà répondu aux questions 1,2,3,4a et b mais je ne comprends rien du tout aux questions 5 a et b quelqu'un pourrait-il m'aider ?

Merci d'avance

Posté par
Coll Moderateur
re : Radioactivité du phosphore 32 30-12-13 à 15:49

Bonjour,

Quelles sont tes réponses aux questions 1, 2, 3, 4a et 4b ?

Posté par
fee97
re : Radioactivité du phosphore 32 30-12-13 à 16:00

Merci d'avoir  répondu alors en 1 j'ai trouvé 15 protons 32 nucléons 17 neutrons . En 2 32/15 p = 32/16 S + e(0;-1) 4a après avoir construit le graphique je trouve donc 14 jours pour 26,5 bq pour la 4b je trouve 53.10̀̀̀puissance9 x (1/2)*3 = 6.6.10puissance9 bq  Merci!

Posté par
Coll Moderateur
re : Radioactivité du phosphore 32 30-12-13 à 16:14

L'unité de l'activité est le becquerel et son symbole est Bq (avec un B majuscule en l'honneur d'Henri Becquerel).

Bien sûr après une demi-vie ce n'est pas 26,5 Bq mais 26,5.109 Bq (ce qui fait quand même un coefficient d'un milliard entre les deux réponses...)

Question 5.a
Quelle est la masse d'un atome de \large ^{32}_{15}\,P ?

Posté par
fee97
re : Radioactivité du phosphore 32 30-12-13 à 17:14

La masse est de 5,344.10puissance -26 kg.  Merci pour l'explication pour Bq !

Posté par
Coll Moderateur
re : Radioactivité du phosphore 32 30-12-13 à 17:28

5,345.10-26 kg en comptant les électrons...

Alors, combien d'atomes de \large ^{32}_{15}\,P dans un échantillon qui en contient 5,0.10-9 kg ?

Posté par
fee97
re : Radioactivité du phosphore 32 30-12-13 à 17:48

Je pense qu'il y a 2,0.10puissance16 d'atomes mais je pense que je me trompe....

Posté par
Coll Moderateur
re : Radioactivité du phosphore 32 30-12-13 à 18:02

Comment obtiens-tu cette valeur ?

Posté par
fee97
re : Radioactivité du phosphore 32 30-12-13 à 19:19

En faisant n=m/M= (5,0.10puissance-7/15)*6,02.10puissance23. Merci en tout cas pour votre patience !

Posté par
Coll Moderateur
re : Radioactivité du phosphore 32 30-12-13 à 19:43



1 atome a une masse de 5,345.10-26 kg

N atomes ont une masse de 5,0.10-9 kg

N = ?

Posté par
fee97
re : Radioactivité du phosphore 32 30-12-13 à 20:15

De plus mon ancien calcul était erroné ! Alors ce que je pense en tenant compte de vos corrections et des miennes ; (5,010puissance-9/32.10puissance-3)*6,02.10puissance23= 9,40625.10puissance16  soit 9,4.10puissance16

Posté par
Coll Moderateur
re : Radioactivité du phosphore 32 30-12-13 à 20:21



1 bonbon coûte 3 centimes
N bonbons coûtent 21 centimes

N = ?

Posté par
fee97
re : Radioactivité du phosphore 32 30-12-13 à 20:26

7?

Posté par
Coll Moderateur
re : Radioactivité du phosphore 32 30-12-13 à 20:30

En effet...

Alors :

Citation :
1 atome a une masse de 5,345.10-26 kg
N atomes ont une masse de 5,0.10-9 kg
N = ?


Posté par
fee97
re : Radioactivité du phosphore 32 30-12-13 à 20:33

Donc 9,4.10 puissance16 . On retombe sur mon résultat du dessus et pourtant mon raisonnement était il faux ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Radioactivité du phosphore 32 30-12-13 à 20:40

Ton raisonnement n'était pas faux mais il ne suivait pas la logique de l'exercice.

Tu as tenu le raisonnement exact suivant :
je connais la masse
je suppose une masse molaire
j'en déduis la quantité de matière
je connais la constante d'Avogadro
j'en déduis le nombre d'entités

Mais pourquoi tout ceci alors qu'on vient de te faire calculer la masse d'un atome et qu'il ne reste qu'une division à faire ?
Est-ce si difficile de poser une division ?

Posté par
fee97
re : Radioactivité du phosphore 32 30-12-13 à 20:44

En fait je suis tellement habituée à faire des questions "compliquées"  depuis que je suis en S qu'un petit raisonnement  avec une division me semble trop simple .  De plus vous avez raison ce n'était pas logique !

Posté par
Coll Moderateur
re : Radioactivité du phosphore 32 30-12-13 à 20:51

Allez, il reste la question 5.b

Elle suit les questions 4.a et 4.b et n'est pas difficile. Ne cherche pas quelque chose de compliqué !

Posté par
fee97
re : Radioactivité du phosphore 32 31-12-13 à 08:30

J'ai réfléchi toute la soirée , j'ai fait un tableau. Pour ma part je pense qu'il faut faire  53,010puissance 9  x (1/2)*26 ? Honnêtement je ne vois rien d'autre'...

Posté par
Coll Moderateur
re : Radioactivité du phosphore 32 31-12-13 à 08:42

Oui, cela te donnera la réponse (attention à ton écriture des puissances !)
_________

Pour bien écrire 53,0.109
Tu tapes 53,0.109
Tu sélectionnes le 9
Tu cliques sur le bouton X2 qui se trouve en bas du cadre d'écriture, au-dessus de "POSTER"
Cela place des balises [sup][/sup] de part et d'autre de ce 9, comme ceci 53,0.10[sup]9[/sup]

Pour bien écrire (1/2)26
Tu tapes (1/2)26
Tu sélectionnes les deux caractères 26
Tu cliques sur le bouton X2 qui se trouve en bas du cadre d'écriture, au-dessus de "POSTER"
Cela place des balises [sup][/sup] de part et d'autre de ces deux caractères, comme ceci (1/2)[sup]26[/sup]

Tu n'oublies pas de vérifier avec "Aperçu" avant de poster.
_________

Et donc, la réponse est...

Posté par
fee97
I 31-12-13 à 09:34

Merci pour les explications ! Je ne savais pas !  Alors j'hésite avec l'unité m

Posté par
fee97
re : Radioactivité du phosphore 32 31-12-13 à 09:35

Oups envoyé trop vite mais je crois que c'est 0,7 .109 ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Radioactivité du phosphore 32 31-12-13 à 10:12

À t = 0 l'activité vaut 5,30.1010 Bq

Un an est un peu plus de 26 demi-vies (26 14 = 364 jours)

Après 26 demi-vies, l'activité vaut

\Large 5,30.10^{10}\,\times\,(\frac{1}{2})^{26}\,=\,\frac{5,30.10^{10}}{2^{26}}\,=\,\frac{5,30.10^{10}}{67\,108\,864}\, \approx 790\,\rm{Bq}
__________

Autre manière :

5,30.1010 / 0,10.109 = 530 fois

En 9 demi-vies (126 jours) l'activité est divisée par 29 = 512 fois
En 10 demi-vies (140 jours) l'activité est divisée par 210 = 1 024 fois

Même conclusion...

Posté par
fee97
re : Radioactivité du phosphore 32 31-12-13 à 10:17

Merci beaucoup je vais la première méthode il correspond à mon raisonnement  ! Il faut que je revois tout ça il y a du boulot !  Connaissez vous des exercices de ce type ? En tout cas merci pour votre patience !

Posté par
Coll Moderateur
re : Radioactivité du phosphore 32 31-12-13 à 10:22

Il y a de nombreux exercices de ce type dans le forum ; mais ils ont été posés par des lycéens du niveau "terminale" et ils utilisent la fonction exponentielle qui n'est pas encore à ton programme (enfin, je le pense).
________

Je t'en prie.
À une prochaine fois !

Posté par
fee97
re : Radioactivité du phosphore 32 31-12-13 à 10:25

Ah oui je n'ai pas encore vu la fonction exponentiel ; chaque chose en son temps ! Je vais tout de même y jeter un œil ! Bon réveillon de la St Sylvestre (même si c'est ce soir ) !

Posté par
Coll Moderateur
re : Radioactivité du phosphore 32 31-12-13 à 10:43

Bonne fin d'année pour toi aussi !



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