Chapitre 6: Décroissance Radioactive Flashcards
Qu’est-ce qu’un noyau radioactif ?
Un noyau est radioactif s’il peut se désintégrer spontanément en libérant une particule et de l’énergie sous forme de rayonnement, pour se transformer en noyau d’une autre espèce chimique
Qu’est-ce que le nombre de charge Z ?
C’est le nombre de protons d’un atome, ou la charge portée par une particule
Qu’est-ce que le nombre de masse A d’un atome ?
C’est le nombre de nucléons (protons+neutrons) du noyau
Quelles sont les deux lois de Soddy ?
Lors d’une réaction nucléaire, il y a conservation du nombre de masse (1) et du nombre de charge (2)
Qu’est-ce que la radioactivité â ?
La radioactivité â concerne les noyaux instables comportant un excès de nucléons (trop lourds), l’atome désintègre en un nouvel atome, émettant un noyau d’hélium (A=4 et Z=2) appelé particule â.
Qu’est-ce que la radioactivité B- ?
La radioactivité B- concerne les noyaux instables possédant un surplus d’électrons (trop négatifs), ils se désintègrent en un nouvel atome, émettant un électron (A=0 Z=-1)
Qu’est-ce que la radioactivité B+ ?
La radioactivité B+ concerne les noyaux instables possédant un surplus de protons (trop positifs), il se désintègre en un nouvel atome, émettant un positon (A=0 Z=1)
Qu’est-ce que la radioactivité y ?
Après une désintégration radioactive â ou B, le noyau obtenue est souvent dans un état excité (noté avec une * derrière), il émet alors un photon (particule de très grande énergie)
Démontrer et exprimer la loi de décroissance radioactive
Soit No le nombre initial de noyaux radioactifs présents dans un échantillon et N(t) le nombre de noyaux radioactifs présents dans l’échantillon à l’instant t (en s).
ΔN(t)=N(t) - No est la variation du nombre de noyaux et est proportionnel au nombre de noyaux N(t) et à la durée de mesure Δt : ΔN(t)= -Y* N(t)* Δt
Y est appelée constante radioactive, exprimée en s-1, et est propre à chaque noyau.
Donc ΔN(t)/Δt = -Y*N(t)
Lorsque Δt tend vers 0, ΔN(t)/Δt=dN(t)/dt et alors dN(t)/dt+Y*N(t)=0
Par résolution de cette équation différentielle :
N(t)=No*exp(-Y.t)
avec N(t) le nombre de noyaux radioactifs dans l’échantillon à l’instant t, No le nombre de noyaux radioactifs initialement présents dans l’échantillon, Y la constante radioactive propre au noyau (en s-1) et t le temps en s.
Qu’est-ce que le temps de demi-vie radioactive ?
C’est le temps nécessaire pour que la moitié des noyaux radioactifs d’un échantillons se soient désintégrés. Il est propre a chaque espèce, est noté t_(1/2) et est exprimé en s.
Quelle est la valeur de t_(1/2), en fonction de la constante radioactive Y du noyau ?
On sait que N(t_(1/2))=No/2 par définition.
Or d’après la loi de décroissance radioactive, N(t_(1/2))=No*exp(-Y.t_(1/2))
Soit No/2=No*exp(-Y.t_(1/2))
Donc 1/2=exp(-Y*t_(1/2))
Donc -ln(2)=-Y*t_(1/2)
Alors enfin, t_(1/2)=ln(2)/Y
Qu’est-ce que l’activité d’un échantillon de noyaux radioactifs ?
L’activité d’un échantillon de noyaux radioactifs A(t) est le nombre désintégration par seconde, exprimé en Becquerels notés Bq. Un becquerel est égal à une désintégration radioactive par seconde.
A(t)=-dN(t)/dt
Exprimer A(t) en fonction de Ao et de la constante de radioactivité Y
A(t)=-dN(t)/dt=-d(No* exp(-Y.t))/dt
A(t)=-Y* No* exp(-Y.t)
Donc Ao=-Y*No et
A(t)=Ao*exp(-Y.t)
Avec Y la constante de radioactivité du noyen en s-1 et t le temps en s
