Physique – exercitation sur le polonium, Exercices de Physique Numérique
Eleonore_sa
Eleonore_sa29 April 2014

Physique – exercitation sur le polonium, Exercices de Physique Numérique

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Physique – exercitation sur le polonium. Les principaux thèmes abordés sont les suivants: le noyau instable, le tableau en annexe, la constante radioactive, la constante de temps, la durée de demi-vie.
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Exercice 3 Le polonium 4 pts

09/2005 Polynésie

EXERCICE III : LE POLONIUM (4 points)

Le Polonium est un élément métallique radioactif rare de symbole Po. Son numéro atomique est 84. Il a été trouvé dans un minerai, la pechblende, en 1898, par le chimiste français Pierre Curie, qui lui donna le nom de la patrie d'origine de son épouse : la Pologne. Le Polonium 210 est le seul isotope que l'on trouve dans la nature. La plupart des isotopes du Polonium se désintègrent en émettant des particules alpha. L'élément

constitue donc une source de radiations alpha (). (d'après http://www.ac-creteil.fr).

Les notations  et 4 2 He sont équivalentes.

On donne un extrait de la classification périodique des éléments :

Symbole Th Pb Bi Po At

N° atomique 81 82 83 84 85

I - Première Partie : 1. Qu'est-ce qu'un noyau radioactif ? 2. Quelle est la composition du noyau de Polonium 210 ? 3. Écrire l'équation traduisant la désintégration de ce noyau, en indiquant les lois de

conservation à respecter. II - Deuxième partie : Soit N(t) le nombre de noyaux radioactifs d'un échantillon de Polonium, non désintégrés à la date t. A t = 0 on note N0 le nombre de noyaux radioactifs initial.

Un détecteur de radioactivité  associé à un compteur à affichage numérique permet d'effectuer les mesures regroupées dans le tableau ci-dessous :

t (jours) 0 40 80 120 160 200 240

0

N(t)

N 1 0,82 0,67 0,55 0,45 0,37 0,30

1. Compléter la ligne 3 du tableau donné en annexe à rendre avec la copie.

2. Sur une feuille de papier millimétré, tracer la courbe – In [ 0

N(t)

N ] = f(t) en respectant

l'échelle : En abscisse : 1 cm représente 20 jours En ordonnées : 1 cm représente 0,1.

3. Rappeler la loi de décroissance du nombre de noyaux non désintégrés d'un échantillon

contenant initialement N0 noyaux. Est-elle en accord avec la représentation graphique précédente ? Justifier la réponse.

4. Calculer la pente du graphe et déterminer  constante de radioactivité caractéristique de

l'isotope 210 du Polonium. Quelle est l'unité de  ?

En déduire la constante de temps . Quelle est son unité ? Donner l'expression de la durée de demi-vie de l'échantillon notée t1/2 et la calculer.

ANNEXE

t (jours) 0 40 80 120 160 200 240

0

N(t)

N 1 0,82 0,67 0,55 0,45 0,37 0,30

– ln [ 0

N(t)

N ]

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