1997 :Détermination expérimentale de N / Etude graphique relative à la détermination de l et T d’une substance radioactive.

 

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(A) Détermination du nombre d'Avogadro à partir de l'étude d'une substance radioactive.

1. N=11\times 6.10^{17} particules a ont été émises par 1 gramme de radium 226 pendant un temps t au cours duquel et, dans les CNTP a été recueilli un volume d'hélium V=0,043mL.A partir de ces données, expérimentalement obtenues, calculer les deux valeurs possibles du nombre d'AVOGADRO.Comparer avec N=6,02\times 10^{23}mol^{-1} et conclure.

(B). Détermination graphique de T d'une substance radioactive _{Z}^{A}X^{\ast}

Un isotope émet spontanément des particules a. A la date t = 0, on dispose d'un échantillon de masse m0 contenant N0 noyaux. A l'instant de date (t), il ne reste plus que noyaux non désintégrés.

2. Montrer que  -\ln \frac{Nt}{N_{0}}) = \lambda \times t.

3. Des mesures effectuées à l'aide d'un compteur GEIGER-MULLER ont permis de dresser le tableau, ci-dessous, que l'on complétera avec soin.



Choisir judicieusement une échelle (que l'on précisera sur la feuille de papier millimétré en abscisse et en ordonnée) et tracer le graphe : -\ln \frac{N_{t}}{N_{0}}=f(t)

4. Etude du graphe.

N=6,02.1023mol^{-1} ;m_{0} =1milligramme ; M=211g/mol

4.1. A partir du graphe , déterminer la constante radioactive de et en déduire sa période T.

On désigne par N_{10} le nombre de noyaux non désintégrés à t=10 heures.

4.2 Déterminer graphiquement (- \ln \frac{N_{t}}{N_{0}} ) et en déduire une relation numérique entre N_{10} et N_{0}

4.3. L'équation de désintégration étant :

_{Z}^{A}X^{\times }\rightarrow _{Z^{\prime }}^{A^{\prime }}Y+_{2}^{4}X^{\ast}

Calculer le nombre de particules émises à la 10^{\grave{e}me} heure

 

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