RADIOACTIVITÉ

RADIOACTIVITÉ
1. Atomes et noyaux ; élément et nucléide.
Un atome est constitué d'un noyau de charge . . . . . . . . . . . . entouré d'un nuage . . . . . . . . . . . . de
charges . . . . . . . . . . . . . . . . . .
le noyau est constitué de nucléons : Z . . . . . . . . . . . . et N = A-Z . . . . . . . . . . . .
Le numéro atomique Z est caractéristique de l'élément chimique : on connaît environ 104 éléments
différents, ils sont rassemblés dans un tableau appelé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Un noyau est caractérisé par son . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Z (nombre de protons) et son nombre de
nucléons A (nombre de masse) : ces deux nombres sont caractéristiques du nucléide : on connaît plus
de 3000 nucléides différents, ils sont rassemblés dans un tableau appelé carte des nucléides (ou **).
En abscisse est porté le numéro atomique du nucléide, en ordonnée le nombre N = A-Z de neutrons (on
rencontre aussi le contraire)
Un nucléide
A
Z
XN
se trouve à l'intersection d'une ligne et d'une colonne.
Les nucléides d'un élément sont des isotopes, ils ont un . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . identique et un
nombre de nucléons . . . . . . . . . . . . .
2. Carte des nucléides.
Trouvez les caractéristiques (nom, composition du noyau, stabilité, masse atomique en u) des nucléides
suivants :
Z=1;A=1
Z=1;A=2
Z=1;A=3
Z=2;A=4
Z = 6 ; A = 12
Z = 6 ; A = 14
Z = 92 ; A = 238
Z = 92 ; A = 235
Z = 43 ; A = 99
Z = 43 ; A = 97
Z = 22 ; A = 47
Z = 22 ; A = 48
Z = 22 ; A = 49
Z = 42 ; A = 97
Z = 22 ; A = 47
3. Stabilité des noyaux.
On connaît un peu moins de 300 nucléides stables.
Expliquez ce qu'est un nucléide stable.
En observant la carte des nucléides (et la forme de la vallée de stabilité) , énumérez les critères de stabilité
des noyaux.
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4. Radioactivité naturelle.
Citez les trois types de radioactivité et donnez trois exemples (écrivez les équations-bilans des
transformations radioactives).
Expliquez comment sont répartis dans le tableau des nucléides les différents éléments radioactifs.
Expliquez pourquoi, dans certains cas, l'émission de particules est accompagnée de photons dits "gamma"
5. Lois de conservation.
Citez les quatre lois de conservation accompagnant les réactions nucléaires.
6. Équivalence masse énergie : relation d'Einstein E = mc2.
Le Césium 137 se désintègre par émission béta - ; on obtient du Baryum 137 stable.
Écrivez l'équation de cette transformation nucléaire.
Comparez la masse du Césium 137 avec la somme des masses des produits de la réaction (en u).
On appelle énergie disponible la différence entre les énergies de masse des réactifs et des produits d'une
réaction nucléaire.
Calculez cette énergie en méga-électronvolt puis en Joule.
Sous quelle(s) forme(s) se retrouve cette énergie ?
Interprétez le schéma de désintégration du césium 137 (ci-dessous).
Données :
masse du noyau de césium 136,8769 u
masse de l'électron 5,48 × 10 - 4 u
masse du noyau de Baryum 136,8751 u
uc2 = 931,5 MeV
1 eV = 1,6 × 10 - 19 J
7. Activité d'une source radioactive.
Le Becquerel mesure l'activité d'une source radioactive : un Becquerel correspond à une désintégration par
seconde.
Calculez l'activité d'une source de Césium 137 de 12 μCi.
Recherchez l'activité de quelques radio-pharmaceutiques :
iode 131, iridium 192, cobalt 57, thallium 201...
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