CM2 - TRANSFORMATIONS RADIOACTIVES
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Questions and Answers

Quelle particule est émise lors d'une désintégration alpha?

  • Un positon
  • Un neutron
  • Un électron
  • Un noyau d'hélium (correct)

Quel est le type de désintégration lié à l'excès de neutrons dans un noyau?

  • Désintégration alpha
  • Capture électronique
  • Émission gamma
  • Désintégration β- (correct)

Quel type de désintégration est accompagné d'une émission de positon?

  • Désintégration β-
  • Désintégration β+ (correct)
  • Conversion interne
  • Désintégration α

Qu'indique une énergie constante des particules alpha dans un spectre?

<p>Un spectre de raies (C)</p> Signup and view all the answers

Quel principe assure que la charge est conservée au cours d'une réaction nucléaire?

<p>Σ Z(i) = Σ Z(f) (B)</p> Signup and view all the answers

Quel type de radiation résulte d'un passage excité à une désexcitation d'un noyau?

<p>Emission gamma (B)</p> Signup and view all the answers

Quelle particule accompagne une désintégration β-?

<p>Un anti-neutrino (D)</p> Signup and view all the answers

Quel diagramme représente les particules émises en fonction de leur énergie?

<p>Spectre de raies (B)</p> Signup and view all the answers

Quel est le symbole courant de l'activité radioactive d'un échantillon ?

<p>A(t) (C)</p> Signup and view all the answers

Qu'implique une période radioactive d'une durée Tp ?

<p>Après Tp, il reste N0/2 noyaux. (B)</p> Signup and view all the answers

Quelle unité est utilisée pour mesurer l'activité radioactive ?

<p>Becquerel (Bq) (B)</p> Signup and view all the answers

Quel phénomène est inclus dans la notion de période effective lors de l'élimination d'un médicament radioactif ?

<p>La décroissance physique (A)</p> Signup and view all the answers

Combien de périodes physiques faut-il pour qu'il reste 1/1000 des noyaux initiaux ?

<p>10 périodes physiques (A)</p> Signup and view all the answers

Qu'est-ce qui résulte de la désintégration β+ ?

<p>Transformation d'un proton en neutron (C)</p> Signup and view all the answers

Quel phénomène se produit lors de la capture électronique ?

<p>Un électron est capté par le noyau (A)</p> Signup and view all the answers

Quel type de spectre est associé à la capture électronique ?

<p>Spectre de raies (A)</p> Signup and view all the answers

Quelles particules sont émises lors d'une désintégration β- ?

<p>Un électron et un anti-neutrino (B)</p> Signup and view all the answers

Quel est le résultat de l'émission d'un électron Auger ?

<p>Réarrangement du cortège électronique (A)</p> Signup and view all the answers

Quel est l'état des noyaux soumis à la capture électronique ?

<p>Excès de protons (D)</p> Signup and view all the answers

Les réactions de désintégration β+ et de capture électronique sont caractérisées par quoi ?

<p>Avoir le même noyau père et le même noyau fils (C)</p> Signup and view all the answers

Quel est l'effet de la transformation d'un proton en neutron sur la charge du noyau ?

<p>La charge diminue (B)</p> Signup and view all the answers

Dans quel cas la capture électronique intervient-elle ?

<p>En concurrence avec l'émission β+ (C)</p> Signup and view all the answers

Quel rôle jouent les photons de fluorescence dans la capture électronique ?

<p>Ils proviennent du saut d'électrons dans les couches (C)</p> Signup and view all the answers

Qu'est-ce qui se produit lors de la désexcitation électromagnétique d'un noyau dans un état excité ?

<p>Émission de photons gamma (C)</p> Signup and view all the answers

Quel est le rôle des transitions gamma successives dans le processus de désexcitation des noyaux ?

<p>Elles aident le noyau à atteindre son état fondamental (D)</p> Signup and view all the answers

Comment se manifeste le phénomène de l'isomérie nucléaire ?

<p>Un même noyau existe à différents niveaux énergétiques (A)</p> Signup and view all the answers

Qu'est-ce que l'émission gamma différée ?

<p>Transition isomérique (C)</p> Signup and view all the answers

Quel est le temps typique pendant lequel un noyau excité reste dans cet état avant de désexciter ?

<p>10 nanosecondes (C)</p> Signup and view all the answers

Quelle particule est produite par le phénomène de création de paires lors de la désexcitation ?

<p>Électrons et positrons (A)</p> Signup and view all the answers

Quelle caractéristique décrit un noyau dans un état métastable ?

<p>Il reste excité plus de 0,1 seconde (B)</p> Signup and view all the answers

Quel phénomène est sporadiquement en compétition avec l'émission gamma ?

<p>La conversion interne (C)</p> Signup and view all the answers

Quel est le produit final de la désintégration du molybdène 99 ?

<p>Technétium 99 (B)</p> Signup and view all the answers

Quelle est la principale énergie nécessaire pour l'émission $eta^+$ du cuivre ?

<p>1,022 MeV (C)</p> Signup and view all the answers

Quelle affirmation décrit correctement la conversion interne ?

<p>Un électron est expulsé à cause de l'excès d'énergie noyau ΔE. (D)</p> Signup and view all the answers

Quel est le produit final de la désintégration de l'uranium 238 ?

<p>Plomb 206 (A)</p> Signup and view all the answers

La constante radioactive λ est une mesure de quoi ?

<p>La probabilité de désintégration d'un noyau par seconde. (D)</p> Signup and view all the answers

Quelle est l'unité de la constante radioactive λ ?

<p>Temps⁻¹ (C)</p> Signup and view all the answers

Quel phénomène secondaire résulte de la conversion interne ?

<p>Un réarrangement du cortège électronique. (A)</p> Signup and view all the answers

Quelle loi décrit l'évolution du nombre de noyaux en fonction du temps ?

<p>Loi de décroissance. (B)</p> Signup and view all the answers

Quel symbole représente une désintégration β- dans les conventions d'écriture ?

<p>Flèche de gauche à droite (A)</p> Signup and view all the answers

Quel aspect de la radioactivité est vrai concernant les conditions physico-chimiques ?

<p>Elles ne modifient pas λ. (B)</p> Signup and view all the answers

En quoi consiste une chaîne de désintégration ?

<p>Une série de transformations menant à un noyau stable. (C)</p> Signup and view all the answers

Comment la vitesse de désintégration est-elle exprimée ?

<p>p = λ.N (A)</p> Signup and view all the answers

Flashcards

Désintégration alpha

Transformation radioactive où un noyau lourd émet une particule alpha (noyau d'hélium).

Particule alpha

Noyau d'hélium (2 protons et 2 neutrons) émis lors d'une désintégration alpha.

Désintégration bêta-

Transformation radioactive où un neutron se transforme en proton, émettant un électron (β-) et un antineutrino.

Spectre de raie (alpha)

Toutes les particules alpha émises par un noyau ont la même énergie; ce qui produit un spectre discret.

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Conservation de la masse (réaction nucléaire)

La somme des masses des réactifs est égale à la somme des masses des produits.

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Conservation de la charge (réaction nucléaire)

La somme des charges des réactifs est égale à la somme des charges des produits.

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Émission gamma

Émission d'un rayonnement électromagnétique à haute énergie par un noyau excité.

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Spectre de particules (radioactivité)

Représentation graphique du nombre de particules émises en fonction de leur énergie.

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Désintégration β-

Mode de désintégration nucléaire où un neutron se transforme en proton, émettant un électron (β-) et un antineutrino.

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Spectre continu β-

Le spectre d'énergie des électrons émis lors de la désintégration β- est continu car l'énergie disponible est partagée entre l'électron et l'antineutrino.

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Désintégration β+

Mode de désintégration où un proton se transforme en neutron, émettant un positon (β+) et un neutrino.

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Spectre continu β+

Le spectre d'énergie des positons émis lors de la désintégration β+ est continu car l'énergie disponible est partagée entre le positon et le neutrino.

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Capture électronique

Mode de désintégration où un proton capture un électron du cortège électronique, se transformant en neutron et émettant un neutrino.

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Émission de photons de fluorescence

Suivant la capture électronique, un électron d'une couche supérieure comblera la lacune, libérant de l'énergie sous forme de photon.

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Émission Auger

Suivant la capture électronique,l'énergie libérée lors du réarrangement électronique éjecte un électron d'une couche externe.

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Spectre de raies (capture électronique)

Le spectre d'énergie résultant de la capture électronique est un spectre de raies, spécifique à l'atome concerné.

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Compétition des désintégrations

Pour certains noyaux, la désintégration β+ et la capture électronique peuvent se produire en compétition.

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Noyau père

Le noyau initial avant la désintégration.

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Désintégration du Cuivre-64

Processus de désintégration du noyau d'un atome de cuivre-64, impliquant une compétition entre l'émission β+ vers le nickel et la capture électronique.

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Transitions radioactives

Déplacements d'énergie dans le noyau atomique après une désintégration, pouvant inclure l'émission de photons gamma, la conversion interne ou la création de paires.

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Désexcitation électromagnétique

Processus par lequel un noyau atomique excité retourne à son état fondamental en émettant de l'énergie sous forme de rayonnements électromagnétiques.

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Émission de photons gamma

Un moyen de désexcitation où le noyau émet des photons gamma pour atteindre son état fondamental.

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Conversion interne

Mécanisme de désexcitation où l'énergie est transférée à un électron d'enveloppe, conduisant à son expulsion.

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Création de paires

Mécanisme de désexcitation où l'énergie est convertie en une paire d'électron-positron.

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Isomérie nucléaire

Existence d'un même noyau atomique dans des états énergétiques différents.

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État métastable

Un niveau nucléaire excité qui dure plus de 0.1 seconde avant de revenir à l'état fondamental.

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Transition isomérique

Émission gamma différée d'un noyau dans un état métastable.

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Technétium-99m

Isotope du technétium dans un état métastable, utilisé en médecine nucléaire après une désintégration du molybdène-99.

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Chaîne de désintégration

Série de transformations spontanées de radioisotopes jusqu'à un noyau stable.

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Constante radioactive (λ)

Probabilité de désintégration d'un noyau par seconde, constante pour un nucléide.

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Loi de décroissance radioactive

L'évolution du nombre de noyaux radioactifs en fonction du temps suit une décroissance exponentielle.

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Energie cinétique (Ec)

L'énergie de l'électron expulsé lors de la conversion interne.

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Energie de liaison (En)

Energie nécessaire pour lier un électron au noyau.

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Nombre de noyaux (N)

Le nombre de noyaux restants à un moment donné dans un échantillon radioactif.

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Activité radioactive

Le nombre de transformations radioactives par unité de temps d’une source radioactive. Elle est proportionnelle au nombre de noyaux radioactifs présents et décroît exponentiellement au cours du temps.

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Becquerel (Bq)

L’unité de mesure de l’activité radioactive. 1 Bq correspond à 1 désintégration par seconde.

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Période radioactive (Tp)

Le temps au bout duquel la moitié des noyaux radioactifs d’un échantillon se sont désintégrés. C’est aussi appelé période de demi-vie (t1/2).

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Période effective

Le temps au bout duquel l'organisme élimine la moitié de la radioactivité d'un médicament radioactif. Elle tient compte de la décroissance physique et biologique.

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Demi-vie d'élimination

Le temps nécessaire pour que l'organisme élimine la moitié d'un médicament administré, quelle que soit sa nature.

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Study Notes

Radioactivité Transformations

  • Radioactivité implique différents types de transformations radioactives, incluant désintégrations alpha, bêta et captures électroniques.
  • Émission alpha: noyau d'hélium (1 proton et 2 neutrons) émis, passant d'un noyau X à un noyau Y.
  • Émission bêta: deux types: émission d'électron β- et émission de positron β+.
  • Capture électronique: dans certaines conditions où l'émission β+ est impossible.
  • Émission gamma: émission nucléaire, transition d'un noyau excité à un état moins excité, émettant un rayonnement.
  • Conversion interne: peut accompagner les émissions.

Étude des Transformations

  • Réaction nucléaire: conservation de la masse et de la charge.
  • Conservation de la masse: ΣA(i) = ΣA(f).
  • Conservation de la charge: ΣZ(i) = ΣZ(f).
  • Bilan énergétique: calcul des énergies impliquées. Conservation de l'énergie.
  • Masse des noyaux: masses des atomes impliqués.
  • Masse atomique: valeurs issues du tableau périodique.
  • Conventions pour les réactions: définitions des symboles utilisés dans les réactions nucléaires.

Particules Émises et Spectre

  • Spectre: diagramme illustrant le nombre et l'énergie des particules émises.
  • Différents types de spectres: spectres de raies, spectres continus.
  • Comportement des particules détectées : spectres et énergies.
  • Spectre des particules émises: un diagramme qui montre le nombre et l'énergie de chaque particule émise.

Désintégrations β-

  • Désintégration β-: un neutron se transforme en un proton, avec émission d'un électron et d'un antineutrino.
  • Transformation spontanée d'un neutron en proton.
  • Émission d'un électron β- et d'un antineutrino.

Désintégrations β+

  • Désintégration β+: un proton se transforme en un neutron, avec émission d'un positron et d'un neutrino.
  • Transformation spontanée d'un proton en neutron.
  • Émission d'un positron et d'un neutrino.

Capture Électronique

  • La capture électronique: un électron est capturé par un noyau, transformant un proton en neutron et émettant un neutrino.
  • Compétition avec l'émission β+.

Émission Gamma

  • L'énergie est expulsée sous forme de photons gamma.
  • Les photons gamma sont émis lors du retour de l'état excité à l'état fondamental.

Période radioactive

  • Période radioactive: temps nécessaire pour que la moitié des noyaux instables se désintègrent.

Loi de décroissance

  • Loi de décroissance radioactive: relation mathématique qui décrit la décroissance du nombre de noyaux radioactifs en fonction du temps.
  • N(t) = No e−λt.
  • Notation pour la décroissance du nombre de noyaux.
  • Constante radioactive (λ): Probabilité de désintégration par unité de temps.

Activité radioactive

  • Activité radioactive: nombre de désintégrations par unité de temps.
  • A(t) = λN(t).
  • Unité de mesure en Becquerel (Bq).

Autres Points importants

  • Transformations d'un noyau instable en un noyau stable.
  • Désexcitation électromagnétique.
  • Conversion interne.
  • Chaîne de désintégration.
  • Exemple du technétium-99m.
  • Bilan énergétique des réactions nucléaires.
  • Calcul de la masse d'une source.
  • Importance de la période effective pour l'évaluation des temps d'élimination des substances radioactives dans l'organisme.

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Description

Ce quiz explore les différents types de transformations radioactives, y compris les désintégrations alpha, bêta et les captures électroniques. Il aborde également la conservation de la masse et de la charge dans les réactions nucléaires. Testez vos connaissances sur ces concepts fondamentaux de la radioactivité.

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