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Exercice Radioactivité

Posté : lun. 26 déc. 2011 09:44
par Fanny 1e S
Bonjour, je suis une élève en 1e S et j'ai rencontré quelques soucis dans mon exercice de physique portant sur la radioactivité. J'aimerais que vous me corrigiez, si cela ne vous dérange pas.

A. La radiocativité du radon
Les roches des l'écorce terrestre renferment de l'uranuiuum 238 radioactif. Après plusieurs désintégrations successives, il se forme du radon 222 (A=222, Z=86 Ra). Ce radonc s'échappe, à l'état gazeux, des roches;s'infiltre dans les fissures des fondations des bâtiments et s'accumule dans les locaux non ventilés.
La désintégration du radon 222 donne du polonium 218 (A=218, Z= 24 Po).

Question
1.La radioactivité du radon est elle naturelles ou artificielle?
2. En comparant les compositions du radon 222 et du polonium 218, trouver la bonne réponse parmi les propositions suivantes.
La cause de la radioactivité du radon 222 est:
a. Un excès de protons par rapport aux neutrons;
b.Un excès de neutrons par rapport aux protons;
c. Un excès de protons et de neutrons
3. Le polonium a un isotope naturel(découvert par les Curie) qui possède 8 nucléons de moins. Donner la représentation symbolique de cet isotope.

Mes réponses:
1. La radioactivité du radon est naturelle, elle est de type alpha multiplié par 4.
2. La cause de la radioactivité du radon 222 est un excès de protons et de neutrons,donc une radioactivité de type alpha.
3. L'isotope naturel du polonium a pour représentation symbolique: A=210 et Z=84 Po (Par contre je ne sais pas comment le prouver.)

B. Radon est Santé
Le radon est la deuxième cause de cancer de poumon après le tabac. La concentration en radon doit être sureveillée, en particulier dans les granitiques comme la Bretagne, où elle est élevée. Le seuil de précaution est de 400 Bq par m² d'air et le seuil d'alerte de 1000 Bq par m².
Un technicien a réalisé 20mesures du nombre de désintégrations par seconde(n) d'un même échantillon de 10L d'air d'une cave bretonne.

Question
4.Pourquoi les mesures sont elles différentes?
5. Déterminer l'activité de cet échantillon.
6. Déterminer l'activité par mètre cube d'air et conclure.

Les mesures:
http://data0.ek.la/lee-joon/perso/partie%203.png

Réponse: Pour cet exercice je ne sais vraiment pas quoi faire.
1. Les mesures sont différentes car les désintégrations à chaque mesure ne sont pas les mêmes.
2.?
3.?

Merci!

Re: Exercice Radioactivité

Posté : lun. 26 déc. 2011 10:20
par SoS(29)
Bonjour.
A.
1. Effectivement la radioactivité du radon est naturelle et elle est bien du type alpha mais que signifie pour vous multiplié par quatre ?
La particule alpha est un noyau d'hélium (A = 4 et Z = 2).
Remarque je suppose qu'il s'agir d'une erreur de frappe le polonium à 84 protons (Z = 84 et pas 24).
2. Effectivement la cause de la radioactivité alpha est bien un excès de protons et de neutrons (c'est-à-dire un excès de nucléons)
3. On ne vous demande d'écrire la notation symbolique de l'isotope naturel du polonium ayant 8 nucléons de moins.
Lorsque vous écrivez que l'isotope naturel du polonium est (A = 210 et Z = 84) vous écrivez bien un isotope du polonium (Z = 84)et comme il doit avoir 8 nucléons de moins il ne peut s'agir que de 2 neutrons de moins.
B.
4. Les mesures sont différentes car, comme vous l'avez vu en cours, la radioactivité est un phénomène aléatoire, au cours d'une mesure durant une seconde, il n'y a pas toujours exactement le même nombre de particules alpha émises, si l'on fait un grand nombre de mesures, la moyenne de ces mesures tend vers un valeur qui est caractéristique du l'isotope radioactif qui émet la particule détectée (ici l'isotope du radon A=222 ; Z=86)
5. Au sujet de cette question, je vais, moi aussi, vous demander de répondre à celle-ci : qu'est-ce-que l'activité d'un échantillon radioactif ?
6. Le technicien a fait les mesures sur un volume d'air de 10 l, donc …

Re: Exercice Radioactivité

Posté : lun. 26 déc. 2011 11:04
par Fanny 1e S
Merci d'avoir répondu à mon Topic!

A. La radioactivité du radon
1. Pour moi multiplié par 4 signifie que cette radioactivité alpha a été répété 4 fois de suite. Ah oui il s'agit bien d'une erreur de frappe *Z=84.

B.Radon et Santé
2.Eum..Le nombre de noyau désintégré pendant une durée? Il faut tracer un graphique alors?
3. Je ne vois vraiment pas!

Re: Exercice Radioactivité

Posté : lun. 26 déc. 2011 11:21
par SoS(29)
Bonjour.
Donc pour passer du radon (222 ; 86) au polonium (218 ; 84) il y'a selon vous émission de 4 particules alphas (4 ; 2) ?
Une seule émission suffit, de toute façon on ne précise pas le nombre de particules émises, il suffit de préciser qu'il s'agit d'une émission alpha.
Donc comme vous l'avez écrit l'activité mesure le nombre de noyaux désintégrées c'est-à-dire le nombre de particules (ici alphas) émises pendant une durée d'une seconde : l'unité de cette mesure est le Becquerel Bq.
Donc, comment à partir de l'ensemble des mesures (légèrement fluctuante car le phénomène est aléatoire) déterminer l'activité ?
Lorsque vous aurez déterminer cette activité mesurée je le rappelle sur un volume d'air de 10 L comment pouvez vous en déduire l'activité d'un volume de 1 m^3 ?

Re: Exercice Radioactivité

Posté : mar. 27 déc. 2011 10:10
par Fanny 1e S
D'accord, je pensais qu'il fallait justifier merci je comprend mieux comme ça!
Il faut utiliser cette formule A = Ndésint. / Δt non? Mais avec mes mesures je ne vois pas comment faire, j'ai essayé:
Soit: A= 5/1= 5 Mais je pense vraiment pas que ce soit ça
Soit: 175/20= 8.75 ça encore moins.
Cette formule je ne l'ai pas dans mon cours, je l'ai recherché sur le net.
C'est la loi de la décroissance exponentielle?

Re: Exercice Radioactivité

Posté : mar. 27 déc. 2011 10:28
par SoS(29)
Comme je l'ai déjà écrit et comme vous avez du le voir en cours et le lire dans votre livre, la radioactivité est un phénomène aléatoire. (réponse 4)
Donc si en moyenne l'activité est à une date donnée constante, l'activité mesurée au cours d'une mesure fluctue de mesure en mesure, par contre si l'on fait plusieurs mesures et on calcule la MOYENNE de toutes ces mesures, cette moyenne donne l'activité de l'échantillon au moment des mesures.
En conséquence, si vous vous contentez de calculez l'activité sur une seule mesure, vous aurez comme vous l'avez remarqué des résultats différents.
Il est nécessaire dans votre cas de faire la moyenne des 20 mesures effectuées.
Je vous laisse continuer, toutefois un CONSEIL lorsque vous lisez un document scientifique (énoncé , analyse d'expérience , etc.) vous devez le lire et le relire plusieurs fois afin que vous en compreniez parfaitement le sens, la signification n'est pas toujours évidente (rarement d'ailleurs). Par exemple après la réponse 4 vous auriez pu poursuivre et comprendre pourquoi les mesures étaient si différentes.

Re: Exercice Radioactivité

Posté : mer. 28 déc. 2011 22:33
par Fanny
Bonsoir,
Donc il faudrait faire la moyenne de toute les mesures? Ce que j'ai mis: Donc (5+8+9+10+12+8+14+9+12+4+9+8+6+9+10+4+9+8+10+6)/20= 175/20=8.75?
L'activité de l'échantillon est de 8.75
C'est cela mon problème, dès que je me retrouve devant un énoncé, surtout un énoncé où la professeur nous a pas vraiment expliqué ce qu'il fallait faire, je bloque. Et depuis je bloque toujours..

Re: Exercice Radioactivité

Posté : mer. 28 déc. 2011 23:15
par SoS(29)
C'est bien cela il faut faire la moyenne des mesures et vous obtenez l'activité (le résultats est d'autant plus précis que le nombre de mesures est grand).
Pour le reste (comprendre un énoncé, etc.), c'est évidemment le plus difficile. Mis vous devez vous y forcer. La compréhension est d'autant plus aisée que l'on a un bonnes connaissance du cours et des différents savoir faire associés à ces connaissances. Plus vos connaissances sont correctes, plus il vous sera facile de comprendre ce que l'on vous demande. Donc évidemment c'est une démarche longue, mais c'est aussi une démarche qui donne beaucoup de plaisir.
Donc continuez et n'hésitez pas à revenir sur le forum.

Re: Exercice Radioactivité

Posté : sam. 25 févr. 2012 13:21
par AUDREY 1 s
je ne comprend pas comment on repond a la question 6, pouvez vous m'aider ?

Re: Exercice Radioactivité

Posté : sam. 25 févr. 2012 16:00
par SoS(17)
Bonjour Audrey,

Je suppose que vous prenez la suite de Fanny....
Fanny a déjà bien avancé dans cette question. Elle a calculé le nombre moyen de désintégration par seconde, ce qui s'appelle .......
C'est la valeur mesurée pour un volume de 10 L d'air.
On vous demande ce qu'elle vaut dans 1 m3 d'air...
Je vous laisse réfléchir maintenant que j'ai reformulé la question.

Re: cours Radioactivité

Posté : sam. 17 mars 2012 19:47
par soundouss
bonsoir,

je n'ai pas vraiment compris ce qu'était la decroissance radioactive, pouvez-vous m'eclaircir un peu sur ce sujet?

Re: Exercice Radioactivité

Posté : sam. 17 mars 2012 19:55
par soundouss 1S
bonsoir,

je n'ai pas vraiment bien compris la notion de decroissance radioactive, pouvez-vous m'éclaircir sur ce sujet?

Re: Exercice Radioactivité

Posté : sam. 17 mars 2012 20:27
par SoS(11)
Bonsoir,

La décroissance radioactive est le fait qu'un échantillon radioactif X voit son nombre de noyau X décroître du fait de la désintégration de ce noyau en un noyau fils.

Cette décroissance est modélisé par une loi mathématique que vous avez vu dans votre cours.

En espérant vous avoir éclairé.

Re: Exercice Radioactivité

Posté : sam. 17 mars 2012 23:19
par soundouss 1S
merci pour cette définition,
ce que je n'arrive pas à faire c'est d'utiliser cette définition et ses propriétés dans des exercices comme la datation d'objets (ex: datation des grottes de Lasco). Pouvez-vous me donner une méthode pour y arriver?

Re: Exercice Radioactivité

Posté : dim. 18 mars 2012 09:57
par SoS(10)
bonjour,
la fonction mathématiques de la décroissance est une fonction m&thématiques A (t)=Ao *exp(-t/tau)
l'inconnue est t car on recherche une date
il faut connaitre tau , A(t) et Ao
dans l'énoncé Ao représente l'activité à t=0
A(t) l'activité à t
pour calculer t on va utiliser lafonction lognépérien car ln(exp(-t/tau)= -t/tau
on en déduit ln(A/Ao) = ln(exp(-t/tau)= -t/tau il reste à calculer t avec les données
sos 10
soundouss 1S a écrit :merci pour cette définition,
ce que je n'arrive pas à faire c'est d'utiliser cette définition et ses propriétés dans des exercices comme la datation d'objets (ex: datation des grottes de Lasco). Pouvez-vous me donner une méthode pour y arriver?