Aurélie 16/01/12
 

 

   Transformations nucléaires : concours Orthoptie Paris Descartes 2011.




Cochez la ( les ) proposition(s) vraie(s).


A) La radioactivité de type ß- affecte les noyaux qui possèdent trop de neutrons par rapport aux protons. Vrai. ( un neutron se transforme en proton 10n ---> 11p + 0-1e ). 
B ) Le cobalt est radioactif ß-. L'équation de la désintégration est : 6627Co --->6628Ni + 0-1e Vrai.
C ) L'azote est radioactif de type ß-. L'équation de la désintégration est : 137N --->136C + 01e.  (137N --->138O + 0-1e).
D ) Les noyaux dont la radioactivité est de type
ß- sont  situés à gauche de la vallée de la stabilité dans le diagramme de Segré ( A-Z ; Z )  Vrai.

zone bleue : les noyaux donnent lieu à une radioactivité de type b -. ( noyaux qui présentent un excès de neutrons par rapport aux noyaux stables de même nombre de masse A)

E) aucune des propositions ci-dessus.

A) Après une désintégration radioactive, le noyau fils peut être dans un état plus énergétique que son état fondamental de plus faible énergie. Vrai.
B) Un seul état excité est possible pour un noyau fils donné.
C) Le retour à l'état fondamental s'accompagne de l'émission de photons faiblement énergétiques. ( de photons gamma très énergétiques )
D)  L'émission gamma peut être décrite comme un rayonnement électromagnétique. Vrai.
E) Aucune des propositions ci-dessus.


Quelle est la nature de ces transformations nucléaires ?
A) 23592U ---> 23190Th +42He : radioactivité ß+. ( radioactivité de type alpha ).
 B) 23592U +10n ---> 9337Rb +14055Cs +310n : fission. Vrai.
 C)  15170Yb ---> 15969Tm +01e : radioactivité ß+. ( 15170Yb ---> 15169Tm +01e )
 D)  8235Br ---> 8236S +0-1e : radioactivité ß-. ( le numéro atomique du soufre n'est pas 32 )
 
E) Aucune des propositions ci-dessus.
 
.
.

Le potassium 4019K est radioactif : il se désintègre par capture électronique pour former 4019Ar. La demi-vie de 4019K est  t½ = 1,5 109 ans et sa constante radioactive l = 4,62 10-10 an-1.
Pour déterminer l'âge des cailloux lunaires rapportés par les astronautes de la mission Appolo XI, on a mesuré les quantités relatives de
4019K et 4019Ar retenus par la roche. Un gramme de roche contient 1,66 10-6 g de 4019K
 et 8,88 10-6 g de
4019Ar.
Le nombre de noyaux de
4019K qui se sont désintégrés depuis la formation de cette roche est :
A ) N = 1018. (  un noyau de potassium 40 donne un noyau d'argon 40 ; N = 8,88 10-6/ 40 * 6,02 1023 =1,34 1017 ) .
B) 
N =2,5 1016.
C ) N= 1,34 1017
. Vrai.
D ) N = 5,3 1017
E) Aucune des propositions ci-dessus.

Le nombre initial de noyaux de
4019K au moment de la formation de la roche était :
A ) N0 = 1,1 1018. (N + 1,66 10-6/ 40 * 6,02 1023 =1,59 1017 )
B)  N0 =5 1016.
C ) 
N0= 1,59 1017. Vrai.
D ) N0 = 7,9 1017
E) Aucune des propositions ci-dessus.



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Datation des cailloux lunaires. Rappel : âge de la terre : 4,5 milliards d'années.
N = N0 exp (-lt) ; t = ln (
N0 / N(t)) / l  ; n(t) = 1,66 10-6/ 40 * 6,02 1023 =2,50 1016
t = ln(1,59 1017 /2,50 1016 )  /  4,62 10-10=4,0 109 ans = 4,0 milliards d'années.
A) Cette roche s'est formé 2,5 milliards d'années après la terre. 
B) 
 Cette roche s'est formé 0,5 milliard d'années après la terre.  Vrai.
C ) La formattion de cette roche est exactement contemporaine de celle de la terre
.
D ) Cette roche est plus ancienne que la terre.

E) Aucune des propositions ci-dessus.








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