5.1 Différence entre réaction nucléaire naturelle et réaction nucléaire artificielle :
Réaction nucléaire naturelle : transformation spontanée d’un noyau en d’autre(s) noyau(x)
Réaction nucléaire artificielle : transformation de noyaux en d’autres par apport d’énergie (ou choc avec des particules accélérées).
5.2 Equations des réactions nucléaires décrites :
5.3 Energie libérée lors de réaction spontanée :
5.4 L’énergie libérée par 1 mg :
.
5.5.1 La charge Q portée par l’armature A du condensateur :
.
5.5.2 La variation du nombre de noyau de cobalt 60 :
Le nombre d’électrons x reçu par l’armature électrons
L’équation de désintégration montre que le nombre de noyaux désintégrés est égal au nombre d’électrons reçu par l’armature A. La variation du nombre de noyaux de cobalt-60 est donnée par .
5.5.3 L’activité initiale de l’échantillon de cobalt 60 :
5.5.4 la masse initiale minimale de cet échantillon de cobalt :
.
4.1.1 Expression de la vitesse :
T.E.C entre et :
4.1.2 Nature de la portion du trajet (E,S) :
.
et
(ES) est un arc de cercle de rayon
4.1.3 Expression de la durée :
4.2.1 Valeur du rayon de la trajectoire pour :
4.2.1 Valeurs des autres nombre de masse : ?
et
4.3 Expression de D = FC :
D = OF + OC = 2 OF or on tire :
or on tire
4.4.1 Valeur de R’
4.4.2 Expressions des vitesses : Conservation de la quantité de mouvement :
Conservation énergie cinétique :
On tire :
4.4.3 Détermination de :
Par exploitation des rayon des trajectoires
On trouve mn= c’est
4.5.1 Equation de la trajectoire : mouvement (voir cours).
4.5.2 Montrer que
3.1: Explication des termes :
- Aléatoire a le sens d'imprévisible
- spontané : survient sans intervention extérieure
- inéluctable : qui se produira tôt ou tard.
3.2 : Le rayonnement est peu ionisant mais pénétrant.
3.3 : Equation-bilan
et
3.4 : On obtient en même temps une émission de rayonnements parce que les noyaux fils résultant de ces désintégrations sont obtenus dans un état excité. En revenant à l'état fondamental (désexcitation) ils émettent un rayonnement selon les équations :
et
3.5 : Energie libérée par la désintégration de
On a avec
A.N :
3.6:
3.6.1: Nombre de noyaux initial pour I et Cs :
On a A(t) = et soit
A.N : On exprime T en s pour chaque noyau
soit noyaux et noyaux
3.6.2 : Expression liant et .
loi de la décroissance.
3.6.3 : Tableau à compléter
Pour chaque date t on calcule N en utilisant la loi de la décoissance. On obtient :
3.6.4: La personne la plus menacée
A t = 1 an, le tableau indique qu'il ne reste plus de noyaux d'iode 131 (en fait il n'existe pas noyaux) dans l'organisme de P1 tandis que dans celui de P2 il reste encore noyaux de césium 137. Donc P2 est plus menacé.
3.7:
3.7.1 : justification de l'utilité de la mesure.
Cette mesure est prise pour saturer la thyroïde d'iode 127 non radioactif avant l'absorption d'iode 131 radioactif et cancérigène.
3.7.2 : Explication
La fin de l'absorption ne signifie pas la disparition instantanée des noyaux radioactfs ; ils ne disparaîtront qu'au bout d'un an pratiquement.
3.1. Equation de la production du :
3.2. Equation de la réaction de désintégration de :
3.3. Calcul des longueurs d’onde :
De même
3.4. Un centre hospitalier dispose d’un échantillon de masse m= 1µg.
3.4.1. le nombre de noyau : noyaux.
3.4.2. Relation
3.4.3. Le technicien de laboratoire :
3.4.3.1. Définition : l’activité d’une source radioactive est le nombre de désintégration par unité de temps.
Expression :
3.4.3.2. a)
b) déduction de la constante radioactive :
La courbe obtenue est une droite d’équation avec
et b=17,5 or
5.1. Un électron unique gravitant autour d’un noyau de numéro atomique Z sur le niveau n possède l’énergie :
5.1.1. Nature de la transition électronique
Lorsque qu’un électron passe d’un niveau d’énergie à un niveau inférieur d’énergie , il y’a émission de photon. L’énergie diminue car la variation de l’énergie.
5.1.2. Expression de la longueur d’onde
la variation d'énergie lors de la transition étant la fréquence d'émissiondu photon.
5.2.
5.2.1. Expression de la constante de Rydberg R
Application numérique
- Pour l’atome d’hydrogène
- Pour l’atome :
5.3. L’écart ∆λ entre la plus grande et la plus courte des longueurs d’onde de la série de Balmer
La plus grande longueur d’onde est obtenue lors de la transition de n = 3 à p = 2 :
La plus courte longueur d’onde est obtenue lors de la transition de n ->∞ à p = 2 :
La plus courte longueur d'onde est obtenue lors de la transition de à p= 2 :
5.4. Energie d’ionisation
Elle est obtenue pour une transition électronique de l’état fondamental p = 1 vers l’infini n ->∞
si p = 1 et alors
- Pour l'atome d'hydorgène H:
- Pour l'ion :
- Pour l'atome :
5.5.
5.5.1. Les photons susceptibles d’être absorbés
La transition nécessitant la plus faible énergie s’effectue de p=1 à n = 2. L’énergie correspondante est :
On doit envoyer sur les atomes d’hydrogène pris à l’état fondamental des photons d’énergie supérieur ou égale à Emin pour avoir une transition. Les énergies correspondantes sont : 10,2 eV et 14 eV.
5.5.2. Vitesse d’éjection
L’énergie absorbée est supérieure à l’énergie d’ionisation. Une partie de cette énergie (les 13,6 eV) permettent l’ionisation. L’électron utilise l’excédent d’énergie sous forme d’énergie cinétique pour s’éjecter
Application numérique :
La vitesse est inferieure à . L’électron n’est pas relativiste.
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