ENVIRONNEMENT DE RECETTE

Constitution et transformations de la matière - Spécialité

Radioactivité

Exercice 1 : Radioactivité : loi de décroissance, quantités et durées

Dans tout l'exercice, on considérera qu'une année comporte 365 jours.

Le berkélium \( 247 \), de symbole \( Bk ^ {247} \), est radioactif, de constante de désintégration \( \lambda = 1,4 \times 10^{-6} j^{-1} \).
On étudie la désintégration d’un échantillon de \( Bk ^ {247} \) contenant initialement \( N_0 = 3 \times 10^{8} \) noyaux.
On admet que l’évolution du nombre \( N(t) \) de noyaux de \( Bk ^ {247} \) dans l’échantillon suit une loi de décroissance exponentielle de paramètre \( \lambda \).

Combien reste-t-il de noyaux de \( Bk ^ {247} \) au bout de \( 581100 \) jours ?
On donnera la réponse avec 2 chiffres significatifs, sans préciser d'unité.
Quel pourcentage représente cette quantité par rapport à la quantité initiale ?
On donnera un résultat arrondi au pourcent près.
Calculer la demi-vie radioactive de l’élément \( Bk ^ {247} \).
On donnera le résultat en années, arrondi à l'année près, sans préciser l'unité.
Quelle durée faut-il pour que \( 91 \% \) de l’échantillon soit désintégré ?
On donnera le résultat en années, arrondi à l'année près, sans préciser l'unité.

Exercice 2 : Identifier le type de radioactivité

Compléter le tableau suivant en indiquant le type de radioactivité.
On ne mettra pas d'espace entre le type de radioactivité et le symole + ou -
{"header_left": ["Noyau radioactif", "Noyau produit", "Type de radioactivit\u00e9"], "data": [["\\( {}^{ 139 }_{ 58 }Ce \\)", "\\( {}^{ 64 }_{ 29 }Cu \\)", "\\( {}^{ 210 }_{ 86 }Rn \\)", "\\( {}^{ 196 }_{ 79 }Au \\)"], ["\\( {}^{ 139 }_{ 57 }La \\)", "\\( {}^{ 64 }_{ 28 }Ni \\)", "\\( {}^{ 206 }_{ 84 }Po \\)", "\\( {}^{ 196 }_{ 78 }Pt \\)"], ["?", "?", "?", "?"]]}

Exercice 3 : Applications de la radioactivité : radiodatation

L'uranium \( 232 \), de symbole \( U ^ {232} \), est radioactif de demi-vie \( t_{1/2} = 6,89 \times 10^{1}\) années.
On étudie un échantillon qui contenait à l'état initial, noté \( t_0 \), \( N_0 \) noyaux.
Des études prouvent qu'à \( t_1 \), \( 82,9\% \) de \( U ^ {232} \) ont disparus par rapport à l’état initial.
On admet que l’évolution du nombre \( N(t) \) de noyaux de \( U ^ {232} \) suit une loi de décroissance exponentielle de paramètre \( \lambda \), sa constante de désintégration.

Que vaut \( \dfrac{N(t_1)}{N_0} \) ?
On donnera un résultat avec 3 chiffres significatifs.
En déduire l’âge de l’échantillon à \( t_1 \).
On donnera le résultat en années, avec 3 chiffres significatifs et sans préciser l'unité.

Exercice 4 : Identifier le noyau formé après désintégration

La transformation radioactive du Polonium \( ({}^{ 218 }_{ 84 }P) \) est de type \( \alpha \).

Quel est le nombre de masse du noyau formé ?
Quel est le nombre de charge du noyau formé ?
En utilisant le tableau périodique des éléments, en déduire le symbole du noyau formé.

Exercice 5 : Radioactivité : loi de décroissance, quantités et durées

Dans tout l'exercice, on considérera qu'une année comporte 365 jours.

Le berkélium \( 247 \), de symbole \( Bk ^ {247} \), est radioactif, de constante de désintégration \( \lambda = 1,4 \times 10^{-6} j^{-1} \).
On étudie la désintégration d’un échantillon de \( Bk ^ {247} \) contenant initialement \( N_0 = 1 \times 10^{9} \) noyaux.
On admet que l’évolution du nombre \( N(t) \) de noyaux de \( Bk ^ {247} \) dans l’échantillon suit une loi de décroissance exponentielle de paramètre \( \lambda \).

Combien reste-t-il de noyaux de \( Bk ^ {247} \) au bout de \( 894500 \) jours ?
On donnera la réponse avec 2 chiffres significatifs, sans préciser d'unité.
Quel pourcentage représente cette quantité par rapport à la quantité initiale ?
On donnera un résultat arrondi au pourcent près.
Calculer la demi-vie radioactive de l’élément \( Bk ^ {247} \).
On donnera le résultat en années, arrondi à l'année près, sans préciser l'unité.
Quelle durée faut-il pour que \( 95 \% \) de l’échantillon soit désintégré ?
On donnera le résultat en années, arrondi à l'année près, sans préciser l'unité.
False