2007/09 Polynésie EXERCICE 3. Le radon et ses effets néfastes (4 points)
CORRECTION
1. De l’uranium 238 au radon 222
1.1.
U
238
92
L’uranium possède 92 protons (car son numéro atomique est Z = 92)
et 238 nucléons (A = 238) dont 146 neutrons (A – Z).
1.2. Le texte nous dit « … l’uranium 238 se transforme en thorium … » :
238 A A
92 90 z
U Th X
D’après la loi de conservation de la charge électrique : 92 = 90 + Z
On a donc Z = 2, alors la particule X formée est un noyau d’hélium He.
En supposant que le noyau de thorium formé est
234
90Th
, l’équation de désintégration devient :
238 234 A
92 90 2
U Th He
.
En appliquant la conservation du nombre de nucléons : 238 = 234 + A alors A = 4.
La particule libérée lors de cette désintégration est
4
2He
, appelée également particule .
Finalement :
238 234 4
92 90 2
U Th He
1.3.1 Désintégration – :
234 A 0
90 Z -1
Th Y e
D’après les lois de conservation de Soddy : 234 = A + 0 et 90 = Z -1
Soit A = 234 et Z = 91 donc Y est le proactinium :
234 234 0
90 91 -1
Th Pa e
1.3.2. On doit avoir :
234 222 4
92 86 2
U Rn x He
D’après les lois de conservation de Soddy : 234 = 222 +4.x soit x = (234 – 222)/4 = 3
et 92 = 86 + 2.x soit x = (92 – 86)/2 = 3.
L’uranium 234 se transforme en radon 222 en 3 désintégrations .
1.3.3. Il s’agit, ici, de transformations nucléaires qui modifient les noyaux et non de transformations
chimiques qui modifieraient seulement la composition des nuages électroniques des atomes mais pas
les noyaux.
D’autre part deux étapes ont été oubliées car on passe de l’uranium 238
238
92 U
, au thorium 234
234
90Th
,
puis au proactinium 234
234
91Pa
, puis à l’uranium 234
234
92 U
, puis au thorium 230
230
90Th
,
puis au radium 226
226
88 Ra
et enfin au radon 222
222
86 Rn
.
