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 la croûte terrestre.
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 |
|---|---|
| 239 94Pu + 1 0n ⟶ 103 40Zr + 134 54Xe + 31 0n |
|
| 3 1H + 2 1H ⟶ 4 2He + 1 0n |
|
| 13 6C + 4 2He ⟶ 16 8O + 1 0n |
|
| 235 92U ⟶ 231 90Th + 4 2He |
4. Un échantillon contient initialement $*N_0*$ = 1,6·1014 noyaux de polonium 210 (demi-vie : $*t_{1/2}*$ = 138 jours).
Calculer le nombre de noyaux radioactifs restant au bout de 414 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 6,25 % de sa teneur initiale en carbone 14. Estimer l’âge de cet échantillon.
Correction
1. Oxygène (O) et Silicium (Si)
2. Durée nécessaire pour que la moitié des noyaux radioactifs initialement présents dans un échantillon se soient désintégrés.
3. Fission, Fusion, Fusion, ×
4. Durée = 3 demi-vies (3 × 138 jours).
$*N = \dfrac{N_0}{2^{3}}*$ = 1,6·1014÷8 = 2,0·1013 noyaux.
5.
6,25 % restant correspond à 4 demi-vies ($*100 \xrightarrow{/2} 50 \xrightarrow{/2} \dots*$).
Âge = 4 × 5730 = 22 920 ans.