Exercices corrigés ? CH4P ? LA RADIOACTIVITE

TS ph ch 04 exercices Exercices corrigés sur LA RADIOACTIVITÉ
Exercice 7 page 91 : Symbole des noyaux |élément |hydrogène |hydrogène |carbone |potassium |
|noyau |[pic] |[pic] |[pic] |[pic] |
|Z |1 |1 |6 |19 |
|A |1 |2 |12 |40 |
|nombre de neutrons|0 |1 |6 |21 | Exercice 8 page 91 : Isotopie a ) Pour un noyau de symbole [pic] comporte Z protons et A-Z neutrons.
[pic] : 15 protons ; 30-15 = 15 neutrons
[pic] : 15 protons ; 32-15 = 17 neutrons
[pic] : 27 protons ; 58-27 = 31 neutrons
[pic] : 28 protons ; 58-28 = 30 neutrons
b) Des noyaux sont isotopes s'ils ont le même nombre de charge Z mais des
nombres de masses A différents, ils correspondent donc au même élément
chimique.
Le phosphore 30 et le phosphore 32 sont des noyaux isotopes. Exercice 9 page 91 : Elément et isotopie a) Z = 26 : élément fer
Z = 27 : élément cobalt
Z = 28 : élément nickel
b) Les isotopes sont : le fer 53 et le fer 59 ; le cobalt 55 et le cobalt
61 ; le nickel 59 et le nickel 64. Exercice 11 page 91 : Désintégrations a) Désintégration ( : [pic]
[pic]
[pic]
b) Désintégration (- : [pic]
[pic]
[pic]
c) Désintégration (+ : [pic]
[pic]
[pic] Exercice 12 page 92 : Utiliser les lois de conservation a)[pic] radioactivité (
b)[pic] radioactivité (
c)[pic] radioactivité (-
d)[pic] radioactivité (
e)[pic] radioactivité (-
f)[pic] radioactivité (+
g)[pic] radioactivité (+
Exercice 13 page 92 : Masse molaire et isotopie a) La masse molaire atomique d'un élément est la masse d'une mole d'atomes
de cet élément, les proportions des différents isotopes étant celles que
l'on rencontre dans la nature.
b) En tenant compte de l'abondance naturelle des 2 isotopes de l'élément
chlore, on a :
M(Cl) = (0,758 ( 34,97) + (0,242 ( 36,97) = 35,5 g.mol-1 Exercice 19 page 93: Vallée de stabilité a) Les éléments pour lesquels 1 ( Z ( 8 sont situés au voisinage de la
bissectrice du diagramme N = f(Z), c'est-à-dire de la droite N = Z.
c) Les noyaux ayant un excès de neutrons, sont radioactifs (- et donc
situés au-dessus de la vallée de stabilité : 14C, 16N, 17N et 19O.
Les noyaux ayant un excès de protons sont radioactifs (+ et donc situés au-
dessous de la vallée de stabilité : 11C, 13N et 15O.
d) Désintégration du carbone 14 :
[pic]
Sur le diagramme (N,Z), la désintégration du carbone 14 en azote 14
correspond à un déplacement d'une case vers la droite (gain d'un proton) et
d'une case vers le bas (perte d'un neutron).
e) Désintégration de l'azote 12
[pic]
Sur le diagramme (N,Z), la désintégration de l'azote 12 en carbone 12
correspond à un déplacement d'une case vers la gauche (perte d'un proton)
et d'une case vers le haut (gain d'un neutron). Exercice 20 page 93: famille radioactive a) [pic] radioactivité (,
[pic] radioactivité (-
[pic] radioactivité (-
b) [pic] et [pic]
c) [pic] [pic]
d) Le noyau de plomb 206 est stable. Exercice 23 page 94 : Exploitation d'un histogramme de comptage a) Désintégration du césium 137 :
[pic]
Le compteur détecte les particules (- et le rayonnement (.
b) Valeur minimale : 0
Valeur maximale : 15
Valeur plus fréquente : 5
c) On ne peut pas prévoir la valeur de la mesure supplémentaire en raison
du caractère aléatoire de la désintégration radioactive.
d) A l'ordinateur ou calculatrice :
valeur moyenne du nombre de particules détectées : [pic]= 5,8
écart-type : ( = 2,5
e) Plus le nombre de comptages est grand, plus la distribution des points
se rapproche d'une distribution statistique que les mathématiciens savent
formaliser, on peut alors prévoir pour un noyau sa probabilité de se
désintégrer par unité de temps.