Évaluation n°1
Élements chimiques & radioactivité
30 minutes
Échange de calculatrice interdit. Usage de brouillon interdit sur une feuille séparée. Vous pouvez utiliser le sujet comme brouillon. Faites figurer les calculs dans vos réponses.
1. Citer les éléments chimiques les plus abondants dans l’Univers.
2. Donner la définition de la demi-vie d’un noyau radioactif.
3. Pour chaque réaction ci-dessous, préciser s’il s’agit d’un fusion, d’une fission ou bien ni l’un ni l’autre (noté ×).
| Réaction | Réponse |
|---|---|
| 13 6C + 4 2He ⟶ 16 8O + 1 0n |
|
| 235 92U ⟶ 231 90Th + 4 2He |
|
| 239 94Pu + 1 0n ⟶ 103 40Zr + 134 54Xe + 31 0n |
|
| 3 1H + 2 1H ⟶ 4 2He + 1 0n |
4. Un échantillon contient initialement $*N_0*$ = 8,0·1012 noyaux de l’iode 131 (demi-vie : $*t_{1/2}*$ = 8 jours).
Calculer le nombre de noyaux radioactifs restant au bout de 24 jours.
5. La demi-vie du carbone 14 est d’environ 5 730 ans. Des archéologues mesurent qu’un échantillon ancien ne contient plus que 12,5 % de sa teneur initiale en carbone 14. Estimer l’âge de cet échantillon.
Correction
1. Hydrogène (H) et Hélium (He)
2. Durée nécessaire pour que la moitié des noyaux radioactifs initialement présents dans un échantillon se soient désintégrés.
3. Fusion, ×, Fission, Fusion
4. Durée = 3 demi-vies (3 × 8 jours).
$*N = \dfrac{N_0}{2^{3}}*$ = 8,0·1012÷8 = 1,0·1012 noyaux.
5.
12,5 % restant correspond à 3 demi-vies ($*100 \xrightarrow{/2} 50 \xrightarrow{/2} \dots*$).
Âge = 3 × 5730 = 17 190 ans.