Suite à un accident dans une
centrale nucléaire, des nucléides radioactifs comme l’iode 131 et le césium 137
peuvent se répandre dans l’atmosphère.
1) donner
la composition de ces deux nucléides.
2) l’iode
131 est un émetteur b- .
2.1- Définir ce type d’émission radioactive.
2.2- Ecrire l’équation bilan de la transformation nucléaire qui s’effectue.
3) L’iode
131 et le césium 137 ont respectivement pour période radioactive T1 = 8 jours
et T2 = 30 ans.
3.1-Définir
la période radioactive.
3.2-Donner
la relation liant masse de nucléide et nombre de noyaux de nucléide.
3.3 - A la date t=0, on considère deux échantillons d’iode 131 et de Césium
137 de même masse m0 = 1g.
Calculer
pour chaque nucléide la masse m présente aux dates t = 8 jours, t = 1 an et t = 30 ans.
3.4- Quel danger présente l’iode 131 pour la population dans le cas d’un tel
accident, comment lutte t’on contre ce danger ? (Utiliser les termes
d’irradiation et contamination)
Données : 53131 I 55 137Cs et voir tableau périodique.
1. 53131 I contient 53 protons et 131 -53 =78 neutrons.
55
137Cs contient 55
protons et 137-55 = 82 neutrons.
2. l’iode 131 est un émetteur b-.
2.1 Au cours
de cette désintégration radioactive, il y a émission d’un électron (particule b-) et
éventuellement émission d’un rayonnement (g ou X) lors de la désexcitation du noyau fils.
2.2 53131
I 54131Xe
+ -10e + g
3. L’iode 131 et le césium 137 ont respectivement pour
période radioactive T1 = 8 jours et T2 = 30 ans.
3.1 Période
radioactive : Durée T au bout de laquelle la moitié d’une quantité donnée
de radionucléide s’est désintégrée.
3.2 On a m =
n.M et n = où N représente
le nombre de noyaux de l’échantillon et NA le nombre d’avogadro.
Soit mI
= MI.
3.3 On
détermine d’abord les deux constantes radioactives lI = = 0.087 J-1
et lCs = 6.33 10-5
J-1
On applique ensuite la formule m(t) = m0
e-lt
Soit :
t (jours) |
8 |
365 |
365.25x30 = 10957 J |
I |
0.5 g (une période) |
1.6 10-14g |
0 g |
Cs |
0.99 g |
0.98 g |
0.5 g (une période) |
3.4 Il y a
risque de contamination, puisque l’iode
est fixé par la thyroïde. On se prémuni de ce danger en donnant des pastilles d’iode
à la population. Le but est de saturer la thyroïde pour qu’elle ne puisse pas
fixer d’iode radioactif.