Dix questions pour tester tes connaissances sur la décroissance radioactive : désintégrations, demi-vie, activité et datation. Choisis une seule réponse, puis lis l’explication.
Questions répondues : 0/10 · Bonnes réponses : 0
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Quelle particule est émise lors d’une désintégration α ?
Une particule α est un noyau d’hélium, <sup>4</sup><sub>2</sub>He : deux protons et deux neutrons.
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Dans l’équation <sup>14</sup><sub>6</sub>C → <sup>14</sup><sub>7</sub>N + X, quelle est la particule X ?
Z est conservé : 6 = 7 + (−1), donc X est un électron : c’est une désintégration β⁻.
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Le noyau fils de la désintégration α de <sup>222</sup><sub>86</sub>Rn est :
On retire 4 nucléons et 2 protons : A = 218 et Z = 84, c’est le polonium.
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Quelle relation lie la demi-vie à la constante radioactive λ ?
De N₀/2 = N₀ e<sup>−λ t½</sup>, on tire ln 2 = λ t½.
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Combien reste-t-il de noyaux après trois demi-vies ?
Chaque demi-vie divise par 2 : (1/2)³ = 1/8.
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Quelle est l’unité de l’activité d’une source radioactive ?
1 Bq = 1 désintégration par seconde ; le sievert et le gray mesurent des doses.
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Un échantillon de 2,0 × 10⁹ noyaux de λ = 5,0 × 10⁻⁵ s⁻¹ a pour activité :
A = λN = 5,0 × 10⁻⁵ × 2,0 × 10⁹ = 1,0 × 10⁵ Bq.
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Au bout de t = τ, la fraction de noyaux restants vaut environ :
N/N₀ = e⁻¹ ≈ 0,37 ; à t½ on a 50 %.
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Un bois a une activité en carbone 14 égale à 25 % de celle d’un bois vivant. Son âge est de :
25 % = (1/2)² : deux demi-vies de 5 730 ans, soit 11 460 ans.
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Quelle protection est la plus efficace contre un rayonnement γ ?
Les photons γ sont très pénétrants : seuls des écrans denses et épais comme le plomb ou le béton les atténuent.
Les notions passées en revue dans ce QCM décroissance radioactive
- Équations de désintégration α, β⁻, β⁺ et lois de conservation
- Loi N(t) = N₀ e<sup>−λt</sup>
- Demi-vie, constante radioactive et constante de temps
- Activité A = λN en becquerels
- Datation au carbone 14
- Protection contre les rayonnements ionisants
Le piège classique
Piège classique : croire qu’après deux demi-vies tout a disparu. Il reste le quart des noyaux. Autre piège : oublier de passer toutes les durées dans la même unité que λ (s⁻¹ avec des secondes, an⁻¹ avec des années).
La bonne habitude
Pour une équation, écris toujours les nombres A et Z en colonnes. Pour une demi-vie, commence par chercher si la durée est un nombre entier de demi-vies avant de sortir le logarithme.
Questions fréquentes
Quelle différence entre demi-vie et constante de temps ?
La demi-vie t½ est la durée pour que la moitié des noyaux disparaisse ; la constante de temps τ = 1/λ est la durée pour qu’il en reste 37 %. On a t½ = τ ln 2 ≈ 0,69 τ.
Peut-on prévoir quand un noyau se désintègre ?
Non : la désintégration d’un noyau est aléatoire. Seule la loi statistique pour un grand nombre de noyaux est prévisible.
Pourquoi le carbone 14 ne date-t-il pas les dinosaures ?
Sa demi-vie (5 730 ans) est trop courte : après des millions d’années, il n’en reste plus rien de mesurable. On utilise des noyaux à très longue demi-vie.
Quelle différence entre becquerel et sievert ?
Le becquerel mesure l’activité d’une source (désintégrations par seconde) ; le sievert mesure les effets biologiques d’un rayonnement reçu par l’organisme.