CAHIER DE TEXTE TERMINALE 2 Année Novembre - Décembre

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1 CAHIER DE TEXTE TERMINALE 2 Année Novembre - Décembre Date : jeudi 5 novembre 2009 Contenu : Correction du bac blanc Chapitre 1 Physique : Médecine nucléaire I. Quelques rappels sur le noyau atomique 1. Comment les caractériser? 2. Qu'est-ce-qu'un nucléide? 3. Qu'appelle-t-on isotope d'un élément? Pour le : 09/11/09 : exercice 1 page 76 Date : lundi 9 novembre 2009 Contenu : Correction des exercices sur les dosages suite chapitre 1 physique : correction exercice 1 page 76 II. La radioactivité 1. Historique 2. Définition, origine et propriété 3. Nature des rayonnements III. Réactions nucléaires spontanées 1. Équation bilan 2. Les 3 types de rayonnement a) b) c) Pour le : 12/11/09 : exercices 5, 6, et 7 page 77 Date : jeudi 12 novembre 2009 Contenu : évaluation Évaluation sur le chapitre 1 Physique : La médecine nucléaire Nom : Date : Prénom : Classe : Note sur 10 : 1. Donner les 2 lois de conservation que vérifie l'équation-bilan de désintégration radioactive. 2. L'uranium 234 est radioactif. Compléter son équation de désintégration : 234 U Quelle est la particule associée à la radioactivité -? Donner son nom et sa représentation symbolique. 4. Compléter l'équation de désintégration suivante en sachant que le noyau père est radioactif : 40 Ar Citer une propriété de la radioactivité et en donner la signification.

2 Suite Chapitre 1 Physique : correction des exercices 5, 6, et 7 page 77 exercice 8 page 77 suite III. 3. Rayonnement Exercice A : Le polonium 210 est radioactif. Le noyau obtenu est excité : il retrouve son état fondamental en émettant un rayonnement. Écrire les 2 équations correspondantes. IV. La décroissance radioactive 1. La période radioactive 2. L'activité radioactive 3. Décroissance radioactive Exercice F : Afin de réaliser un diagnostic médical par voie intraveineuse, on injecte un colloïde 99 Tc de technétium. La demi-vie T de ce radioélément est de 6 heures. L'activité initiale est de 43 5,6.107 Bq. 1. Quelle sera la valeur de l'activité au bout d'une durée de 6 heures? De 12 heures? 2. Que peut-on dire de l'activité au bout d'une durée de 120 heures? 3. Peut-on effectuer l'examen du patient une semaine après l'injection? Justifier la réponse. Pour le : 16/11/09 : q 3 exercice F, exercice 12 page Xe Exercice B : L'isotope est un émetteur - utilisé en imagerie médicale. Le noyau fils 54 est produit dans un état excité. 1. Quelle est la particule émise lors de cette désintégration radioactive? Donner sa représentation symbolique. 2. Écrire l'équation de la désintégration de ce radionucléide en appliquant les lois de conservation. I ; Cs ; Te ; Ba Écrire l'équation de la désexcitation du noyau fils. 19/11/09 : Évaluation sur la radioactivité Données : Date : lundi 16 novembre 2009 Contenu : correction évaluation suite chapitre 1 physique : correction de la q 3 exercice F, exercice 12 page 78 et exercice B V. Les autres unités de mesure VI. La médecine nucléaire VII. Effets, dangers et protection Pour le : 19/11/09 : Exercice C : Les bombes au cobalt contiennent le radio-isotope 60 Co 60 Co. Le est radioactif - en donnant un noyau de Ni. 1. Quelle est la particule émise lors de cette désintégration? 60 Co Écrire l'équation de la désintégration du L'irradiation de la zone à traiter a duré 2 secondes. L'énergie transmise à chaque désintégration est de J. L'activité de la source au cobalt est de 1, Bq. Calculer l'énergie absorbée par cette zone durant l'irradiation. 3. En déduire la dose absorbée D, en admettant que la partie irradiée possède une masse de 3 g, et la dose équivalente (le facteur de pondération étant égal à 0,05 en tenant compte de la nature de l'organe irradié).

3 4. Cette valeur explique-t-elle en partie pourquoi les bombes au cobalt sont abandonnées au profit des nouveaux accélérateurs de particules? 123 I Exercice D : L'iode est un radio-isotope utilisé pour la scintigraphie de la glande thyroïde. Sa demi-vie est de 13,2 heures. 1. Donner la composition du noyau de ce radio-élément. 2. Par quel nombre sera divisée l'activité initiale de la source utilisée au bout d'une durée de 11 jours? Cette source sera-t-elle encore considérée comme active? 123 I 3. L'iode, émetteur, se désintègre en donnant du tellure Te. Quelle est la particule 123 I émise lors de sa désintégration? Écrire l'équation de désintégration du. 4. L'activité initiale de la source est de 8,2.107 Bq. La durée de l'examen est de 30 minutes, on considère que l'activité reste constante. Quel est le nombre N de désintégrations produites durant l'examen? 5. Calculer l'énergie absorbée par un patient qui le subit, en considérant que chaque désintégration délivre une énergie de 2, J. 6.En déduire la dose absorbée D par un patient ayant une masse de 76 kg, et la dose équivalente (le facteur de pondération étant égal à 1). 7. Cette dose correspond-elle à la valeur indiquée dans le tableau des valeurs d'exposition moyennes ci-dessous. Expositions globales Un an dans une région De 3 à 10 msv granitique Un an en altitude de 2000 m 0,6 msv Un an par cosmiques Expositions partielles les rayons 0,3 à 0,5 msv Scintigraphies 0,03 à 0,08 msv Radiographie pulmonaire 0,5 à 1 msv Traitement de la thyroïde 70 msv (en moyenne pour le corps) Irradiation d'une tumeur Plus de msv Exercice E : Les déchets radioactifs provenant de combustible des centrales nucléaires contiennent de nombreuses substances radioactives. Le tableau suivant indique les caractéristiques de deux nucléides pouvant être présents parmi ces déchets : le césium 135 et le plutonium Cs 241 Pu Nucléides Type de radioactivité 1. Déterminer le nombre de protons et de neutrons de chaque nucléide. 2. Les nucléides césium 135 et plutonium 241 sont-ils isotopes? Justifier votre réponse. 3. Quelle est la particule émise au cours d'une désintégration de type -? 4. a) Rappeler les lois de conservation utilisées pour écrire les équations de désintégration. b) Recopier puis compléter l'équation de la désintégration nucléaire suivante : 241 Pu --- X 0 e c) Identifier X parmi les symboles des nucléides suivants : 92 U ; 93 Np ; 95 Am

4 5. Donner la définition de la demi-vie d'un nucléide radioactif. 6. A partir de la figure ci-dessous, vérifier que la valeur de la demi-vie du plutonium 241 est de 14 ans. 7. Au bout de combien de temps le plutonium 241 sera-t-il considéré comme inactif? 8. Citer deux conséquences biologiques d'une exposition intensive aux radiations radioactives. 9. Pour être stockés, les déchets radioactifs sont placés dans des containers en métaux. Parmi les métaux proposés ci-dessous, lequel vous paraît le mieux adapté? Pb (Z=82), Fe (Z=26); Al (Z=13). Date : jeudi 19 novembre 2009 Contenu : Suite Chapitre 1 Physique : correction des exercices C, D et E Évaluation sur la radioactivité Pour le : 23/11/09 : lire chapitre 2 physique exercices 1 et 2 du cours et exercice 2 page 60 Date : lundi 23 novembre 2009 Contenu : correction de l'évaluation sur la radioactivité Chapitre 2 physique : Les ondes électromagnétiques et les photons correction exercices 1 et 2 du cours et exercice 2 page 60 début exercice 5 page 61 Pour le : 26/11/09 : finir exercice 5 page 61 et exercice 11 pages 62-63

5 Date : jeudi 26 novembre 2009 Contenu : suite chapitre 2 physique correction exercice 5 page 61 et exercice 11 pages III. Effets des rayonnements sur le corps humain Activité documentaire et synthèse Début des sujets de Bac 1 et 2 SUJET 1 : Une onde électromagnétique est caractérisée par sa fréquence ou sa longueur d'onde c dans le vide. Ces deux grandeurs sont liées par la relation : =, c est la célérité de la lumière 8 dans le vide : c = 3,00.10 m/s. On donne la constante de Planck : h = 6, J.s. 1. Les ondes lumineuses visibles par notre œil ne représentent qu'une petite partie du vaste domaine des ondes électromagnétiques. Indiquer sur le schéma ci-après les domaines de radiations de la lumière visible, des UV et des IR. 2. Une onde électromagnétique a une longueur d'onde dans le vide =15 µm Placer cette longueur d'onde sur l'axe ci-dessus Dire à quel domaine appartient cette radiation Calculer la fréquence de cette onde. 3. Énergie des photons 3.1. Calculer l'énergie des photons de l'onde de longueur d'onde =15 µm Exprimer littéralement (c'est-à-dire avec des lettres) l'énergie E des photons en fonction de la fréquence de l'onde électromagnétique Comment varie l'énergie des photons quand la fréquence des radiations diminue? Justifier la réponse. 4. Radiations UV (Ultraviolet) 4.1. Citer une source de radiations UV Donner un effet biologique lié aux radiations ultraviolettes. 5. Radiations IR (Infrarouge) 5.1. Citer une source de radiations IR Donner une application lié au rayonnement infrarouge. SUJET 2 : I. La thermographie : Données : c = unités S.I ; Constante de Planck h = J.s. La thermographie permet de mettre en évidence les différences de température au niveau de la peau du corps humain. Lors de cet examen, un rayonnement de fréquence =3, Hz et de longueur d'onde est émis par le corps humain et capté par le système de détection de l'appareil.

6 1. Rappeler ce que signifie c et préciser son unité S.I. 2. Calculer la longueur d'onde du rayonnement émis. Convertir cette longueur d'onde en micromètre. 3. Le rayonnement précédent émis par le corps humain est détecté lors de cet examen est-il un rayonnement visible, infrarouge ou ultraviolet? Justifier votre choix. 4. Rappeler la relation qui permet de calculer l'énergie E d'un photon en fonction de sa fréquence. 5. Calculer l'énergie libérée par ce rayonnement. II. La radiographie : Lors d'une radiographie, un faisceau de rayon X traverse le corps du patient. Plus les rayons X impressionnent la plaque photographique située derrière le patient et plus celle-ci noircira. Sur un cliché radiographique les os apparaissent en blanc et les poumons apparaissent en noir. Données : Les os contiennent les éléments P (Z = 15), Ca (Z = 20). Les poumons contiennent principalement des éléments : O (Z = 8), N (Z = 7), C (Z = 6) et H (Z = 1). 1. Parmi les sources de rayonnements électromagnétiques suivantes, recopier celles qui peuvent produire des rayons X : lampe à vapeur de mercure ; lampe chauffante ; tube de Crookes ; 2. Citer les 2 facteurs dont dépend l'absorption des rayons X. 3. Expliquer à l'aide des données pourquoi les os apparaissent blancs et les poumons noirs sur le cliché. 4. Parmi les métaux suivants choisir celui qui est le plus approprié pour se protéger des rayons X ; justifier la réponse. Fer : Fe (Z = 56) ; Plomb : Pb (Z = 82) ; Zinc : Zn (Z = 30) ; 5. Pourquoi les rayons X sont-ils nocifs à forte dose? Préciser un effet biologique des rayons X sur le corps humain suite à une exposition prolongée. Pour le : 30/11/09 : finir sujets de bac Date : lundi 30 novembre 2009 Contenu : suite chapitre 2 physique correction des 2 sujets de bac Chapitre 3 physique : Le champ magnétique I. La mise en évidence, la mesure et les caractéristiques du champ magnétique Pour le : 03/12/09 : exercices 1, 3, 4 du polycopié et activité n 2 Date : jeudi 3 décembre 2009 Contenu : suite chapitre 3 physique correction exercices 1, 3, 4 du polycopié II. Le spectre magnétique correction de l'activité n 2 III. Le champ magnétique uniforme exercice aimant en U a) L'aimant en U b) Le solénoïde Début activité n 3 Pour le : 07/12/09 : exercices 2 du polycopié et finir activité n 3 q 3 et q 4 17/12/09 : Devoir sur chapitre 1 chimie et chapitres 1, 2, et 3 physique Date : lundi 7 décembre 2009 Contenu : suite chapitre 3 physique

7 correction exercices 2 du polycopié et fin de l' activité n 3 IV. La création d'un champ magnétique intense Activité n 4 V. L'IRM, une application de la supraconductivité Activité n 5 Pour le : Date : jeudi 10 décembre 2009 Contenu : Spectacle de Noël Pour le : Date : lundi 14 décembre 2009 Contenu : Célébration de Noël Pour le : Date : jeudi 17 décembre 2009 Contenu : devoir n 2 Pour le : 04/01/10 : Compléter le chapitre 3 de chimie