Réactions Nucléaires Spontanées : Exercices Tle C/D

Activité d’application 1
Complète les équations des réactions nucléaires suivantes :
Emission α
Emission +
Emission −
 + ..........
 + .......
 + ..........
 + ..........
 + ….....
 + .........
Situation d’évaluation 1
Lors de fouilles, les archéologues ont découvert un ossement de plus de 3000 ans.
Votre professeur met à votre disposition les informations et les résultats ci-dessous de la datation du carbone
14 ( 
 ) de cet ossement.
- Selon le principe de la datation du carbone 14, un organisme cesse de consommer des composés carbonés à
sa mort. L’activité du carbone 14 contenu dans cet organisme décroît au fil du temps.
La comparaison de l’activité A du carbone 14 dans cet organisme à son activité initiale A0 permet de
déterminer son âge.
- L’activité A0 du carbone 14 à la mort de cet organisme est telle que le rapport 
 = 0,67.
- L’activité du carbone 14 contenu dans l’ossement découvert a pour valeur A = 807 désintégrations.s-1.
Données :
La période ou demi-vie du carbone 14 est T = 5570 années.
Le carbone 14 est un émetteur  ( 
 ).
Extrait du tableau de classification périodique :
Tu es sollicité pour répondre aux consignes ci-dessous en vue de préciser l’âge de cet ossement.
1- Donne la définition :
1.1- des isotopes d’un élément chimique ;
1.2- de la période radioactive T d’un nucléide.
2- Écris l’équation-bilan de la réaction de désintégration du carbone 14.
3- Détermine :
3.1- la constante radioactive λ du carbone 14 ;
3.2- l’activité initiale A0 du carbone 14 dans l’ossement.
4- Déduis de ce qui précède l’âge de l’ossement en secondes puis en années.
Situation d’évaluation 2
Un noyau de polonium 210( 
 ) est émetteur , sa période radioactive T = 138 jours et sa masse molaire
est M = 210 g/mol.
Données : A = 6,02.1023  ;
Élément chimique
Bi
Pb
At
Rn
Numéro atomique Z
83
82
85
86
1- Donne la définition :
1.1. d’une substance radioactive ;
1.2. de la radioactivité  
1.3. De l’activité d’une substance radioactive.
2- Écris l’équation-bilan de la désintégration d’un noyau de polonium en indiquant les règles utilisées.
TD : REACTIONS NUCLEAIRES SPONTANEES
Classe : Tle C et D
Prof : M. YOUOTO

3- À la date t = 0 s, on dispose d’un échantillon de polonium 210 de masse initiale m0 = 10 mg.
3.1. Calcule la constante radioactive  du polonium 210.
3.2. Calcule le nombre N0 de noyaux de polonium présents dans cet échantillon à t = 0 s.
3.3. Calcule l’activité A0 de cet échantillon à cet instant.
4- Détermine :
4.1. la masse m1 de polonium qui subsiste dans l’échantillon au bout de 2 760 jours.
4.2. l’activité A1 au bout de 2 760 jours. Conclus.
Situation d’évaluation 3
L’ioder est nécessaire à l’organisme. Sa carence dans une alimentation peut provoquer un développement
excessif de la glande Thyroïde. La mal est alors connu sous le nom de goitre.
On s’intéresse dans cet exercice aux isotopes 
 et   de l’iode. L’iode 127 est stable tandis que l’iode
131 est radioactif.
Données :
Ton camarade de classe désire déterminer le nombre de jours au bout duquel un échantillon de l’iode 131 est
inactif .
Eprouvant des difficultés, il te sollicite afin de l’aider.
1- Donne la définition :
1.1. des isotopes d’un élément chimique ;
1.2. De la période T ou demi-vie d’un nucléide.
2- Donne la composition des deux isotopes de l’iode. On donnera le résultat sous forme de tableau.
3- Au cours de sa désintégration, l’iode 131 donne un noyau fils 
 avec émission d’un électron noté 
3.1. Donne le nom de la radioactivité correspondant à la désintégration de l’iode 131.
3.2. Écris l’équation-bilan de la désintégration de l’iode 131 en indiquant les règles utilisées.
4- La période radioactive de l’iode 131 est T = 8 jours.
Calcule le temps au bout duquel un échantillon de l’iode 131 est considéré comme inactif sachant que
cela correspond à 20 périodes radioactives.
Situation d’évaluation 4
Le Thorium 
 est radioactif α.
1- Donne le symbole de la particule α ainsi que ses caractéristiques.
2- Écris l’équation-bilan de sa désintégration sachant qu’elle conduit au radium de symbole chimique Ra.
3- On dispose de m = 1 mg de Thorium 227. Sa période ou demi-vie radioactive est T = 18 jours.
On souhaite déterminer l’activité initiale A0.
3.1. Calcule sa constante radioactive  en .
3.2. Montre que le nombre N0 de noyaux de Thorium initialement présents est égale à 2,6..
3.3. Déduis l’activité initiale A0.
4- Calcule :
4.1. l’activité A de l’échantillon après 36 jours.
4.2. La masse de Thorium 227 disparue à cette même date.
Données : A = 6,02.1023  ; M(Th) = 232 g/mol.
Élément chimique
Xe
Te
Sb
Numéro atomique Z
54
52
51