Un échantillon de 10 mg d’iode est
radioactif b-. Il a une période T = 8 jours.
1. Période, constante radioactive et loi de décroissance
1.1.Donner la définition de la période radioactive
T d’un élément ?
1.2.Calculer
la constante radioactive l
de l’iode 53131I.
1.3.Quelle masse d’iode 53131I reste-t-il
au bout de 24 jours ?
2. Désintégration de l’iode
Ecrire
l’équation-bilan de désintégration de l’iode 131. Indiquer les lois utilisées.
Calculer l’énergie libérée
par la désintégration d’un noyau d’iode en joule et
en MeV.
3. Rayonnement émis lors
de la désintégration
La
désintégration d’un noyau 53131I s’accompagne d’une émission
g.
3.1
Quelle est la nature de ce rayonnement ?
3.2
Comment peut-on interpréter l’émission de ce rayonnement ?
Le diagramme énergétique
du noyau fils émis est le suivant :
• Extrait de la classification
périodique :
; ;
• Masses atomiques : M Te =
129,8782 u.m.a M I = 130,8770 u.m.a M Xe = 130,8754 u.m.a M électron
= 0,00055 u.m.a.
1u = 1.66 10-27 Kg = 931.5 MeV. c-2. 1 Mev = 1.6 10-13 J. h = 6.63 10-34 J.s
1. Période, constante radioactive et loi
de décroissance.
1.1 Période radioactive : C’est la durée T au bout de
laquelle la moitié d’une quantité donnée de radionucléide s’est désintégrée.
1.2 l = =
0.087 j-1.
1.3
On a m = m0. =
1.25 mg. On peut remarquer que 3 périodes se sont écoulées puisque 24 = 3*8
soit 24 = 3T, donc que la masse initiale a été divisée par deux à 3 reprises
soit m = =
1.25 mg.
2. Désintégration de l’iode
2.1 Equation de désintégration : 53131I 54131Xe
+ -10e + g .
2.2
Dm = mXe + me – mI = -0.00105 u
= - 0.00105 x 931.5 = -0.978 Mev.c-2.
El = Dm.c²
= -0.978 Mev.
= -0.978 x 1.6 10-13 = - 1.56 10-13 J.
3. Rayonnement émis lors de la désintégration.
3.1 Il s’agit d’un photon, ou, du point de vue ondulatoire, d’une onde
électromagnétique.
3.2 Le noyau fils, Xe, a été produit en état excité, sa désexcitation a
produit un rayonnement g.
3.3 On a Eph = E2 – E0 = 0.364 Mev =
0.364x1.6 10-13 = 5.82 10-14J
=
3.41 10-12m soit l = 3.41 10-3nm.