Le noyau de l'atome : la radioactivité ...  Correspondance ...

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L’atome d’iode naturel possède 53 électrons et a pour nombre de masse 127.

Donner la composition du noyau :  53 protons, 53 électrons et (127 - 53) = 74 neutrons
et écrire le symbole du nucléide correspondant :    A = 127      Z = 53                symbolisation  


Le vanadium naturel est composé de deux isotopes 50V et 51V dont les masses sont respectivement de 49,9470 et
50,9450. Quelles sont les proportions relatives de ces deux isotopes si le Vanadium naturel a une masse de 50,9415 ?

Si x % de 50V et y % de 51V, on peut écrire :     (x/100).49,9470 + (y/100).50,9450 = 50,9415

Sachant qu'il n'y a que deux isotopes :               x + y = 100

On remplace x par 100 - y :     (100/100 - y/100).49,9470 + (y/100).50,9450 = 50,9415

49,9470 - 0,49947 y + 0,50945 y = 50,9415

y = (50,9415 - 49,9470) / (0,50945 - 0,49947) = 0,9945 / 0,00998 = 99,6

Il y a donc 99,6 % de 51V et 0,4 % de 50V.

 


Calculer les énergies de liaison du noyau du deuton par nucléon.
mdeuton = 2,01418 u.              mproton = 1,00730 u.          mneutron = 1,00866 u.

Δm = (1,00730 + 1,00866) - 2,01418 = 0,00178 u.

ΔE = 0,00178.931,5 = 1,66 MeV par noyau = 0,83 MeV par nucléon

Peut-on prévoir les stabilités relatives d’un noyau de Deutérium et d’Hélium si l'énergie de liaison du noyau d'Hélium est
de 7 MeV ?

Le noyau d'Hélium est beaucoup plus stable puisque l'énergie est plus de 8 fois plus grande.


Le Radon 222 a un temps de demi-vie de 3,8 jours et il est radioactif α.
a- Écrire l’équation bilan de sa désintégration.

b- Calculer sa constante de radioactivité.

k = ln2 / 3,8 = 0,18241 jour-1 = 2,11119.10-6 s-1

c- On dispose de 0,10 mg de Radon 222, combien y a t-il de noyaux radioactifs ?

N = (m / M).NA = (0,10 / 222).6,02.1023 = 2,7117.1017 atomes

Quelle est l’activité de l’échantillon ?

a0 = k.N = 2,11119.10-6.2,7117.1017 = 5,72.10-11 désintégration pas seconde

d- Quelle sera l’activité de l’échantillon au bout de 20 jours ?

a = a0.e-kt = 5,72.10-11.e-0,18241x20 = 1,49.10-12 désintégration pas seconde


Exprimer en MeV l’équivalent énergétique de l’unité de masse atomique (u).

1u. = 1/12.12 g / NA = 1,6598.10-24 g = 1,6598.10-27 donc ΔE = Δm.c2 = 1,6598.10-27.(3.108)2

ΔE = 1,49382.10-10 J = 1,49382.10-10 / 1,602.10-19 = 9,315.1011 eV = 931,5 MeV

Pensez à vérifier vos acquis et cochez les cases à la première page lorsque vous vous sentez capable de répondre à la requête proposée.

Atomistique et liaison chimique              Le noyau de l'atome              Enoncés                
Pr Robert Valls                                                                                                                                                        robert.valls@univ-amu.fr