La période radioactive PowerPoint 7. La révision du PowerPoint 7. et quelque chose de nouveau Isotope parent Isotope fils 6 88Ra 86 Rn + 4 α 3 53I 3 54 Xe + 0 β 8 60 Ni 60 8 Ni + 0 0 γ La désintégration alpha La désintégration béta La désintégration gamma
La période radioactive Une période radioactive, ou une demi-vie, est le temps nécessaire pour que la moitié des noyaux d un échantillon d isotopes radioactifs se désintègrent, ce qui est une constant pour tout isotope radioactif. Désintégration béta Exemple, 4 6 C 4 7 N + 0 β Si on commence avec 40 g de carbone 4, le temps pris pour 0 g à se désintégrer en azote 4 est la période radioactive de carbone 4. Pour carbone 4, ceci prend 5730 ans. La période radioactive pour 4 6 C est, donc, 5730 ans. Des isotopes différents ont des périodes radioactives différentes. Des périodes radioactives de divers isotopes L isotope La demi-vie L isotope La demi-vie Hydrogène 7. x 0-3 secondes Carbone 4 5730 années Lithium 0.00859 secondes Plutonium 40 6563 années Lithium 8 0.8399 secondes Plutonium 39 4 0 années Seaborgium 66 30 secondes Plomb 0 5 500 années Nobélium 59 58 minutes Fer 60 500 000 années Iode 3 8.0 jours Uranium 35 70 000 000 années Chrome 5 7.705 jours Potassium 40 300 000 000 années Soufre 35 87.3 jours Uranium 38 4 500 000 000 années Californium 48 333.5 jours Thorium 35 4 000 000 000 années Strontium 90 8.79 années Robidium 87 47 000 000 000 années La notation commune, 70 000 000 ans = 70 Ma
Numéro de demivies Temps passé (années) La désintégration radioactive de C-4 Période radioactive = 5730 ans Le pourcentage de C-4 qui reste La masse de C-4 qui reste 0 0 00% 40 g 3 4 5730 ( x 5730) 460 ( x 5730) 790 (3 x 5730) 90 (4 x 5730) 50% 5%.5% 6.5% x x x x x x x 40 g = 0 g x 40 g = 0 g x 40 g = 5 g x 40 g =.5 g La courbe de désintégration Une courbe de désintégration, ou une courbe de décroissance, est un graphique qui montre le taux auquel des radio-isotopes se désintègrent. La forme de la courbe pour chaque radio-isotope est identique sauf pour la durée de la période radioactive. On voit que l abundance de l isotope fils augments lorsque celle de l isotope parent diminue. 3
La datation radiométrique La datation radiométrique utilize l abundance relative des isotopes parents et des isotopes fils pour déterminer l âge des objets. Des radio-isotopes différents sont utiles pour des mesurer des âges différents. Parent Isotope fils La datation au radiocarbone Période du parent (années) Étendue de la datation (années) Carbone 4 Azote 4 5730 Jusqu à 50 000 Uranium 35 Plomb 07 70 000 000 > 0 000 000 Potassium 40 Argon 40 300 000 000 0 000 to 3 000 000 000 Uranium 38 Plomb 06 4 500 000 000 > 0 000 000 Thorium 35 Plomb 08 4 000 000 000 > 0 000 000 Les principes de la datation radiométrique La datation au radiocarbone est souvent utilisée pour la datation des organismes morts. L abundance de C-4 dans les organismes vivants demeure relativement fixe, mais elle diminuue après la mort. L étendue de la datation de C-4 est basée est 50 000 ans parce qu après ce temps-là, il reste trop peu de C-4 pour mesurer précisément. La datation de potassium 40 est souvent usilisée pour la datation des roches et des minéraux. L abundance de K-40 commence à diminuer lorsqu une roche se solidifie après quoi du gaz de Ar-40 deviant coincé dans la roche. 4
D autres usages de divers radio-isotopes basés sur leurs périodes radioactives respectives La researche, diagnostique, et le traitment des maladies Stérilisation de l équipement medical Suivre des processus dans les organismes vivants Conservation de la nourriture Détecter la fumée L analyse des polluants Détecter des faibless dans les structures métalliques L analyse des minéraux et des carburants L étude du movement de l eau La détermination de l âge des roches et des dépouilles de plantes et d animaux. Une question d un ancient examen provincial Question, Un échantillon de roche contenant initialement 8 g d U 35 ne contient plus que g d U 35 aujourd hui. Quel est l âge de l échantillon de roche? A. 70 Ma B. 40 Ma C. 30 Ma D. 840 Ma Réponse, La période radioactive de Uranium 35 est 70 000 000 ans. Combien de periods radioactives se sont écoulées? période, périodes, 8 = 4 4 = Si deux periods se sont écoulées, il fait 40 000 000 ans depuis la formation de cette roche, donc, la réponse est B. x 70 000 000 5
Provincial Exam Question Question, Un contenant contient 00 g d iode radioactif. Après 4 jours, le contenant contient seulement 5 g de l iode radioactif. Quel est la période radioactive de cet isotope d iode? A. 3 jours B. 8 jours C. jours D. 4 jours. Réponse, Combien de fois est-ce que la quantité originale était divisée en deux pour arriver à 5 g? 00 période, = 00 g périodes, 00 = 50 g En 4 jours, 3 périodes se sont écoulées, donc chaque période radioactive est 8 jours et la réponse est B, 3 périodes, 50 = 5 g 4 3 = 8 days. Répondez à ces questions dans vos groupes. Dans la réaction nucléaire suivante, 6 88 Ra 86 Rn + 4 α a. Quel est l isotope parent? 6 88Ra b. Quel est l isotope fils? 86Rn. Définissez la période radioactive? Soyez spécifiques. Une période radioactive est le temps necessaire pour 50% d un échantillon d un isotope donné pour se désintégrer. 3. La période radioactive du Potassium 40 est 300 millions d années. a. Si on avait 000 atomes de potassium 40, combien d atomes aurait-on après 300 millions d ans? 500 atoms b. Combien d atomes aurait-on en 600 millions d années? 50 atoms c. Après 500 millions d années? 67-68 atoms 5. Comment calculerait-on le numéro d atomes qui nous resteraient après 8 périodes radioactives? Regardez la prochaine diapositive. 6
Des questions de révision 4 N?. Que veut dire les composants du symbole suivant, 7. Écrivez la notation atomique universelle des isotopes suivants 06 Pb 3 6C 7 35 Cl Plomb 06 8 Carbone 3 Chlore 35 3. Qu est-ce que c est la particule alpha? 4 α ou 4 He, n et p 4. Qu est-ce que c est la particule béta? 0 e ou 0 β, un électron 5. Écrivez une équation nucléaire pour une désintégration alpha. 6. Écrivez une équation nucléaire pour une désintégration béta. 7. Écrivez une équation nucléaire pour une désintégration gamma. 8. Que remarquez vous de vos équations nucléaires en termes de la masse à chaque côté et la charge nucléaire à chaque côté de la flèche? Répondez à ces questions dans vos groupes. Pour l isotope 53 I, a. Comment s appelle-t-il? Iode 3 3 53 = 78 b. Combien de protons et de neutrons possède-t-il? 53p, 78n c. Quelle est sa masse? 3 u.m.a. 3 I subissait la désintégration alpha, que serait produit?. a. Si 7 53 b. Écriveez l équation nucléaire. 3 3. a. Si 3 53I 7 5 Sb + 4 5Sb + 4 α α 53 I subissait la désintégration beta, que serait produit? 3 54Xe + 0 β b. Écrivez l équation nucléaire. 3 4. a. Si 3 53I 3 54 Xe + 0 β 53 I * subissait le rayonnement gamma, que serait produit? 3 53I + 0 0 γ b. Écrivez l équation nucléaire. 3 53I 3 53 I + 0 0 γ 5. Quelle est la puissance de pénétration relative entre la désintégration α, β, et γ? γ > β > α 7
Récapitulons! Une période radioactive est le temps nécessaire pour 50% d une espèce d isotope dans un échantillon de se désintégrer à son isotope fils. La reduction dans l abundance d un isotope peut être representée dans une graphique avec une courbe de désintégration. Avec les periods radioactives, on peut determiner l âge des matériaux vivants et non-vivants. 8