Chapitre 1: un niveau d’organisation: les éléments chimiques (svt)

Légende alternative :

deux cas se produit une libération de particules: protons,neutrons avec une grande libération d'énergie. II La radioactivité au service de la science Certains noyaux sont instables du fait qu'ils contiennent un excès de protons par rapport aux neutrons ou l'inverse ; parfois c'est un excès de nucléons. Ces noyaux instables vont alors se transformer spontanément en d'autres noyaux ,ils se désintègrent. La radioactivité est la désintégration spontanée d'un noyau instable nommé noyau père en un autre noyau plus stable nommé noyau fils. A l'échelle macroscopique, un échantillon de matière radioactive contenant NO noyaux radioactifs perd la moitié de noyaux instables au bo d'une durée spécifique nommée demi-vie T1/2, celle-ci est caractéristique de l'élément considéré. C'est un phénomène aléatoire, il est impossible de déterminer à quel moment il va se produire. Les nouveaux noyaux formés appartiennent à un autre élément chimique ; ce sont des radionucléides. Example : à partir du carbone 14 on obtient un nouvel élément plus stable : l'azote 14. Remarque: la demi-vie T est caractéristique du noyau radioactif. Pour le carbone 14 la demi-vie est de 5730 années. Pour d'autres éléments, elle peut-être très brève exemple: l'oxygène 15, seulement 2 minutes ou hyper longue : 4,5*10^9 ans pour l'uranium 238. Si un échantillon contient NO noyaux de carbone 14 (radioactifs), Après une demi-vie, il n'en contient plus que la moitié soit N0/2. Au bout de nT demi-vies, on divise le nombre de noyaux initial NO par 2n pour connaitre le nombre de noyaux restants N ; on a : N (nT) = N0/2n Reprenons l'exemple du carbone 14, on obtient pour cet élément (comme pour tous les autres) une courbe qui correspond à la loi de décroissance radioactive (courbe exponentielle décroissante). ← → ACCUE Généalogie - Google Drive éducadhoc O O Q RETOUR RECHERCHER SOMMAIRE ENRICHISSEMENTS ce https://educadhoc.hachette-livre.fr/product/view/9782017102175?page=24 ves sont employés dans. radioactivité pour dater comporte-t-il au cours effectuer une datation? s éléments chimiques sont oactifs. Ils se désintègrent sponta- stoire en formant des noyaux d'autres Lors de ces réactions, ils perdent de ers l'environnement sous forme rayonnements. assimilons des éléments radioactifs. mes radioactifs ! Huit mille atomes -14 se désintègrent chaque O Taper ici pour rechercher XD EcoleDirecte t ALLER PAGE 24 VIDEO 25235 Lecture d'un message mai + v III Datations d'échantillons BUREAU Le processus de désintégration radioactive du carbone 14 en azote 14 stable est. aléatoire et spontané. Cependant, du point de vue macroscopique, l'évolution du nombre de noyaux radioactifs suit une loi statistique, appelée loi de décroissance radioactive, qui peut se représenter comme ci- contre. 3 La demi-vie du carbone 14 | Savoir-faire: Calculer le nombre de noyaux restants au bout de n demi-vies Estimer la durée nécessaire pour obtenir une certaine proportion de noyaux restants. Utiliser une représentation graphique pour déterminer une demi-vie. Utiliser une décroissance radioactive pour une datation (exemple du carbone 14). Test appelée demi-vie ► Nombre de noyaux No N/2 14c 27 . FAVORIS 37 14 47 Temps écoulé Le carbone 14 est continuellement produit dans la haute atmosphère grâce à des réactions nucléaires entre les noyaux des atomes d'azote stables "N de l'air et. des neutrons d'origine cosmique. Ces réactions. maintiennent une teneur constante en ¹4C dans AV ☆ ANNOTER A 2 MES CONTINUS 0 14 Il est possible de dater des échantillons en fonction de la quantité de noyaux radioactifs présents à un instant t dans l'échantillon considéré. 22:16 •4 25/09/2019 La décroissance radioactive se produit jusqu'à ce que tous les noyaux de l'échantillon soient stables et il est intéressant de connaitre leur nombre pour certaines durées exprimées en demi- vies. OOOO > En effet, les êtres vivants possèdent un taux de carbone 14 constant. A leur mort, le carbone 14 n'est plus renouvelé et on constate sa décroissance au cours du temps. On peut dater l'âge d'un échantillon en mesurant son taux de carbone 14. 1°) soit en utilisant la courbe de décroissance radioactive : ex 7 p 29, cela revient à trouver la valeur x sur l'axe des abscisses pour une proportion y de carbone 14 qui est connu. ex 7 p29. Ainsi dans cet exemple, pour y = 0,44, échantillon de Montchal on lit x = 7000ans 2°) soit en connaissant la proportion de noyaux de carbone 14 restants. Cette proportion correspond au rapport NO/N à un instant t Ex 3 p 25 Un échantillon possède 0,125 noyaux de carbone 14 restants après n demi-vies. Calculer l'âge de cet échantillon. NO/N = 0,125 or 0,125 = 1/8 = 1/2^n Donc 2^n 8 et n = 3 soit 3 demi-vies. Sachant que pour le carbone 14 la demi-vie est de 5760ans, l'échantillon qui possède 0,125 de noyaux carbone 14 restants a donc un âge de 3*5760 = 17280 ans. C'est l'âge calculé des peintures de grotte de Lascaux contenant du carbone 14 avec une proportion de noyaux radioactifs de 0,125. Le tableau ci-dessous indique la correspondance pour d'autres exposants Exposants 1 2 3 4 5 6 7 8 n No/N 2^n 9 10 0,5 0,25 0,125 0,0625 0,03125 0,015625 0,007813 0,00390€ 0,001953 0,000977 2 4 8 16 32 64 128 256 512 1024 Autres utilisations possibles de la radioactivité Des applications sont possibles également dans les monde médical pour détecter une tumeur (ex 10p 30) en utilisant des doses de phosphore 32; Ou plus généralement pour visualiser des tissus pathogènes en utilisant des traceurs radioactifs tel le fluor 18 (ex 11 p 30).