Exercice n°2

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.

Corrigé

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.