Radioactivité : Décroissance radioactive et demi-vie. 1ère enseignement scientifique physique chimie
Summary
TLDRCette vidéo explique le phénomène de désintégration radioactive, où un noyau instable, dit radioactif, se désintègre en éjectant une particule et parfois un rayonnement gamma. La désintégration est un processus aléatoire, mais son rythme peut être déterminé si de nombreux noyaux sont présents. La vidéo aborde la loi de décroissance radioactive, illustrée par la courbe exponentielle décroissante, et le concept de demi-vie, qui est le temps nécessaire pour que la moitié des noyaux se désintègre. Un exemple avec des noyaux et des périodes de 5 ans est donné pour mieux comprendre ce concept.
Takeaways
- 📉 La désintégration radioactive est un phénomène aléatoire qui se déclenche spontanément et est imprévisible pour chaque noyau.
- 💥 Un noyau père se transforme en noyau fils en éjectant une particule et parfois un rayonnement gamma.
- ⏳ La demi-vie (ou période radioactive) est la durée nécessaire pour que la moitié des noyaux initialement présents se désintègrent.
- 📊 La courbe de décroissance radioactive montre une diminution rapide au début, puis de plus en plus lente avec le temps.
- 🔴 Un échantillon de 160 milliards de noyaux radioactifs est utilisé dans l'exemple, et chaque 5 ans, leur nombre est divisé par deux.
- 📉 La décroissance radioactive suit une loi exponentielle, visible graphiquement comme une courbe décroissante.
- 🧮 La demi-vie dans l'exemple est de 5 ans, mais cette durée varie en fonction du type de noyau (ex : Uranium 238 = 85 milliards d’années, Polonium 210 = 238 jours).
- 🔄 Après chaque demi-vie, le nombre de noyaux est divisé par deux : après une demi-vie, il reste N0/2, après deux demi-vies N0/4, etc.
- ⚛️ La loi de décroissance radioactive est applicable à tous les types de noyaux radioactifs et suit le même modèle.
- 📅 La vidéo indique que dans la prochaine vidéo, la méthode pour déterminer graphiquement la demi-vie d’un noyau sera abordée.
Q & A
Qu'est-ce qu'un noyau radioactif ?
-Un noyau radioactif est un noyau instable qui se désintègre spontanément en éjectant une particule et, dans certains cas, un rayonnement gamma.
Qu'est-ce qu'une désintégration radioactive naturelle ?
-La désintégration radioactive naturelle est un phénomène aléatoire qui se déclenche spontanément et il est impossible de prédire quand un noyau va se désintégrer.
Que signifie la courbe de décroissance radioactive ?
-La courbe de décroissance radioactive montre la diminution du nombre de noyaux radioactifs au fil du temps. Elle commence par une diminution rapide, puis ralentit progressivement.
Que se passe-t-il au bout de cinq ans selon la courbe de décroissance radioactive ?
-Au bout de cinq ans, il reste la moitié des noyaux radioactifs initialement présents, soit 80 milliards de noyaux.
Quelle est la loi de décroissance suivie par les noyaux radioactifs ?
-Les noyaux radioactifs suivent une loi de décroissance selon laquelle tous les cinq ans, leur nombre est divisé par deux. Cette durée est appelée demi-vie ou période radioactive.
Qu'est-ce qu'une demi-vie (ou période radioactive) ?
-La demi-vie est la durée nécessaire pour que la moitié des noyaux radioactifs initialement présents dans un échantillon se soit désintégrée.
Quelle est la demi-vie des noyaux radioactifs considérés dans la vidéo ?
-La demi-vie des noyaux radioactifs dans la vidéo est de cinq ans.
Comment évolue le nombre de noyaux au bout de plusieurs demi-vies ?
-Après une demi-vie, il reste n₀/2 noyaux, après deux demi-vies n₀/4, après trois demi-vies n₀/8, et ainsi de suite.
Quelle est la demi-vie de l'uranium 238 et du polonium 210 ?
-La demi-vie de l'uranium 238 est d'environ 85 milliards d'années, tandis que celle du polonium 210 est de 238 jours.
Quelle forme ont toutes les courbes de décroissance radioactive ?
-Toutes les courbes de décroissance radioactive ont la forme d'une exponentielle décroissante.
Outlines
💡 Introduction à la désintégration radioactive
La vidéo introduit la notion de noyaux radioactifs, expliquant qu'ils sont instables et se désintègrent spontanément. Un noyau père se transforme en un noyau fils tout en éjectant une particule, parfois accompagnée d’un rayonnement gamma. Ce phénomène aléatoire ne peut être prédit au niveau individuel, mais sur un grand nombre de noyaux, le rythme de désintégration peut être mesuré.
📊 Représentation des désintégrations avec des billes
La vidéo utilise une métaphore visuelle avec des billes colorées pour représenter les différents éléments du processus de désintégration : les noyaux père (rouge), les noyaux fils (bleu) et les particules émises (jaune). L'échantillon étudié contient initialement 160 milliards de noyaux père, représentés par 16 billes rouges. Au fur et à mesure, le nombre de noyaux père diminue, et cette évolution est visible à travers une courbe de décroissance radioactive.
📉 Courbe de décroissance radioactive
Le nombre de noyaux père diminue progressivement au cours du temps, illustré par une courbe de décroissance radioactive. Au début, la diminution est rapide, puis elle ralentit. Par exemple, après 5 ans, il ne reste que la moitié des noyaux père initiaux, et après 20 ans, seulement un seizième. Ce phénomène suit une loi de décroissance, où tous les 5 ans, le nombre de noyaux est divisé par deux.
⏳ La demi-vie des noyaux radioactifs
La demi-vie est définie comme la durée nécessaire pour que la moitié des noyaux radioactifs d’un échantillon se désintègre. Dans cet exemple, la demi-vie des noyaux est de 5 ans. Plus généralement, le nombre de noyaux restants après plusieurs demi-vies peut être calculé en divisant le nombre initial par 2, 4, 8, etc., selon le nombre de demi-vies écoulées.
🧮 Exemple de calculs de demi-vies
L'uranium 238 et le polonium 210 sont utilisés comme exemples pour illustrer la variabilité des demi-vies. L'uranium 238 a une demi-vie de près de 85 milliards d'années, tandis que celle du polonium 210 est de 238 jours. Bien que les durées varient selon le noyau étudié, toutes les courbes de décroissance radioactive ont une forme exponentielle décroissante.
🔎 Détermination graphique de la demi-vie
La courbe exponentielle décroissante permet de toujours appliquer la même méthode pour déterminer graphiquement la demi-vie d'un noyau radioactif. Ce processus sera exploré plus en détail dans la prochaine vidéo.
Mindmap
Keywords
💡Noyau radioactif
💡Désintégration radioactive
💡Noyau père
💡Noyau fils
💡Rayonnement gamma
💡Demi-vie
💡Courbe de décroissance radioactive
💡Phénomène aléatoire
💡Échantillon
💡Exponentielle décroissante
Highlights
Les noyaux radioactifs sont instables et se désintègrent de manière aléatoire.
Lors de la désintégration radioactive, un noyau père se transforme en noyau fils en éjectant une particule.
La désintégration radioactive émet parfois un rayonnement gamma.
La désintégration radioactive est un phénomène spontané et imprévisible.
Le rythme de désintégration radioactive peut être déterminé si un grand nombre de noyaux est présent dans un échantillon.
La courbe de décroissance radioactive montre que le nombre de noyaux père diminue rapidement au début, puis plus lentement.
Au bout de cinq ans, il reste la moitié des noyaux radioactifs initiaux.
La demi-vie est la durée nécessaire pour que la moitié des noyaux radioactifs se désintègrent.
Le nombre de noyaux suit une loi de décroissance où il est divisé par deux tous les cinq ans.
Les courbes de décroissance radioactive suivent une exponentielle décroissante.
L'uranium 238 a une demi-vie de 85 milliards d'années.
Le polonium 210 a une demi-vie de 238 jours.
La méthode graphique permet de déterminer la demi-vie d'un noyau radioactif.
La loi de décroissance radioactive s'applique de manière générale à tous les types de noyaux.
Une vidéo future détaillera la méthode pour déterminer graphiquement la demi-vie d'un noyau.
Transcripts
[Musique]
comme vous l'avez vu dans une précédente
vidéo il existe des noyaux que l'on dit
radioactifs ces noyaux ont la
particularité d'être instable
ils vont donc se désintégrer un noyau
père se transforme en noyaux fils qui
éjecte une particule est aimée dans
certains cas un rayonnement gamma
une désintégration radioactive naturel
est un phénomène aléatoire qui se
déclenche
spontanément il est impossible de
prédire quand un noyau va se désintégrer
en revanche si dans un échantillon un
grand nombre de noyaux radioactifs est
présent on va pouvoir déterminer le
rythme de désintégration radioactive
dans la suite de la vidéo on
représentera le noyau père le noyau fils
est la particule émises respectivement
par une bille rouge une bible e et une
petite balle jaune pour simplifier dans
l'échantillon étudié il y a initialement
160 milliards de noyaux père qui vont se
désintégrer au cours du temps ces noyaux
seront représentés par seize belle rouge
en haut à droite
le nombre en rouge correspond au nombre
de noyaux père alors que le nombre en
bleu correspond au nombre de noailles
office for mais commençons
comme vous pouvez le constater le nombre
de noyaux père diminue au cours du temps
cette courbe est d'ailleurs appelée
courbe de décroissance radioactive
au début la diminution est rapide puis
elle est de plus en plus lente au cours
du temps
analysant plus finement
courbe décroissante
au bout de cinq ans il ne reste que la
moitié des noyaux initialement présent
soit 80 milliards de noyaux au bout de
dix ans il n'en reste plus qu'un quart
soit 40 milliards au bout de 15 il n'en
reste qu'un 8e soit 20 milliards et
enfin au bout de vingt ans nous
stopperons notre étude plus qu'un
seizième soit 10 milliards de noyaux
vous l'aurez peut-être compris mais
l'évolution du nombre de noyaux suis une
loi de décroissance on remarque ici que
tous les cinq ans le nombre de noyaux
radioactifs présents et divisé par deux
on appelle cette durée une demi vie ou
une période radioactive
notes t1 demi la demi vie des noyaux
considérés ici est de cinq ans
de manière plus générale le nombre de
noyaux initialement présent dans un
échantillon quelconque sera notée n 0
si au bout d'une demie vie noté t 1/2 le
nombre de noyaux présent sera alors 2 n
0 sur 2
puis au bout de deux demi vie n 0 sur 4
au bout de trois 2010 n 0 sur 8 et ainsi
de suite
finalement il faut retenir qu'une demi
vie et la durée nécessaire pour que la
moitié des noyaux radioactifs
initialement présent dans un échantillon
ce soit désintégrer
durer est différente selon les noyaux
étudié l'uranium 238 a une demi vie de
presque 85 milliards d'années alors que
celle du polonium 210 et 230 8 jours
enfin quel que soit le noyau considérer
toutes les courbes de décroissance
radioactive ont la même allure
c'est une exponentielle décroissante
cela va nous permettre de toujours
appliquer la même méthode pour
déterminer graphiquement la demi vie
d'un noyau radioactif
c'est ce que nous verrons d'ailleurs
dans la prochaine vidéo à bientôt
Посмотреть больше похожих видео
Transformation nucléaire ☢️ - Équation de réaction et lois de conservation (Soddy) | Lycée
Datation au carbone 14
EXERCICE : Factoriser un trinôme - Première
Deltamu 24 - La notion de capabilité : La relation entre tolérance et incertitude de mesure
Principe de la datation au carbone 14 🦴 | Lycée -1ère Enseignement Scientifique
Le rythme ternaire
5.0 / 5 (0 votes)