une boule à neige interactive
une boule à neige interactive
Physique-Chimie Terminale Spécialité

Rejoignez la communauté !
Co-construisez les ressources dont vous avez besoin et partagez votre expertise pédagogique.
Préparation aux épreuves du Bac
1. Constitution et transformations de la matière
Ch. 1
Modélisation des transformations acide-base
Ch. 2
Analyse physique d'un système chimique
Ch. 3
Méthode de suivi d'un titrage
Ch. 4
Évolution temporelle d'une transformation chimique
BAC
Thème 1
Ch. 6
Évolution spontanée d'un système chimique
Ch. 7
Équilibres acide-base
Ch. 8
Transformations chimiques forcées
Ch. 9
Structure et optimisation en chimie organique
Ch. 10
Stratégies de synthèse
BAC
Thème 1 bis
2. Mouvement et interactions
Ch. 11
Description d'un mouvement
Ch. 12
Mouvement dans un champ uniforme
Ch. 13
Mouvement dans un champ de gravitation
Ch. 14
Modélisation de l'écoulement d'un fluide
BAC
Thème 2
3. Conversions et transferts d'énergie
Ch. 15
Étude d’un système thermodynamique
Ch. 16
Bilans d'énergie thermique
BAC
Thème 3
4. Ondes et signaux
Ch. 17
Propagation des ondes
Ch. 18
Interférences et diffraction
Ch. 19
Lunette astronomique
Ch. 20
Effet photoélectrique et enjeux énergétiques
Ch. 21
Évolutions temporelles dans un circuit capacitif
BAC
Thème 4
Annexes
Ch. 22
Méthode
Chapitre 5
Activité 2 - Activité expérimentale
60 min

Désintégration aléatoire

Ressource affichée de l'autre côté.
Faites défiler pour voir la suite.
Objectif : Établir l'expression de l'évolution temporelle d'une population de noyaux radioactifs.
Exploiter la loi et une courbe de décroissance radioactive.
Ressource affichée de l'autre côté.
Faites défiler pour voir la suite.
Problématique de l'activité
En France, les centrales nucléaires fournissent 72 % des besoins en électricité. Elles utilisent l'énergie libérée lors de la fission contrôlée de noyaux d'uranium en noyaux plus légers. Bien que ne rejetant pas de \text{CO}_2(\text{g}) dans l'atmosphère, ces fissions produisent des déchets radioactifs comme le cobalt 60, dont le traitement et le stockage sont complexes.

Comment traiter les déchets radioactifs  ?
Ressource affichée de l'autre côté.
Faites défiler pour voir la suite.
Ressource affichée de l'autre côté.
Faites défiler pour voir la suite.

Doc. 1
Désintégration radioactive

L'activité radioactive A d'un échantillon correspond au nombre de désintégrations de noyaux par seconde. Elle s'exprime en becquerel (Bq).
Plus l'activité de l'échantillon de noyaux radioactifs est grande pour une même masse, plus les risques sur la santé sont élevés.
Le temps de demi-vie t_{1/2} d'une source radioactive est le temps au bout duquel la moitié des noyaux d'un échantillon se sont désintégrés.
Ressource affichée de l'autre côté.
Faites défiler pour voir la suite.

Doc. 2
Déchets radioactifs

IsotopesTypeTemps de demi-vieActivité (Bq·g‑1)
Nickel ^{63}\text{Ni}\beta100 a2,1 × 1012
Hydrogène ^3\text{H}\beta12,3 a3,6 × 1014
Radium ^{226}\text{Ra}\alpha1 600 a3,7 × 1010
Fer ^{59}\text{Fe}\beta44,5 j1,8 × 1015
Curium ^{244}\text{Cm}\alpha18 a3,0 × 1012
Ressource affichée de l'autre côté.
Faites défiler pour voir la suite.

Doc. 3
Décroissance radioactive

La désintégration d'un seul atome est totalement aléatoire. Mais, à l'échelle macroscopique, l'évolution d'une population d'atomes est prévisible.
Le nombre de noyaux radioactifs N d'une population évolue au cours du temps t selon la relation :

N(t) = N_0\, ·\, \text{exp}(-\lambda \, ·\, t)

N(t) : nombre de noyaux radioactifs
N_0 : nombre de noyaux initiaux
\lambda : constante radioactive (s-1)
t : temps (s)
Ressource affichée de l'autre côté.
Faites défiler pour voir la suite.

Doc. 4
Cobalt 60

Placeholder pour Cobalt 60Cobalt 60
Le zoom est accessible dans la version Premium.
Ressource affichée de l'autre côté.
Faites défiler pour voir la suite.

Données

  • Type de désintégration du cobalt 60 : \beta ^-
  • Masse molaire du cobalt : M(\text{Co}) = 58{,}9 g·mol‑1
  • Constante radioactive du cobalt 60 : \lambda = 0{,}132 a-1
  • Activité massique du cobalt 60 : A_{\text{m}} = 44 \times 10^{12} Bq·g-1
  • Constante d'Avogadro : N_{\text{A}} = 6{,}02 \times 10^{23} mol‑1
Ressource affichée de l'autre côté.
Faites défiler pour voir la suite.

Supplément numérique

Ressource affichée de l'autre côté.
Faites défiler pour voir la suite.
Ressource affichée de l'autre côté.
Faites défiler pour voir la suite.
Questions
Compétence(s)
RAI/ANA : Élaborer un protocole
VAL : Exploiter un ensemble de mesures
VAL : Faire preuve d'esprit critique
1. Déterminer le nombre de noyaux de cobalt 60 contenus dans 1,2 kg de déchets.

2. À l'aide d'un tableur-grapheur, réaliser le tracé de l'évolution du nombre de noyaux radioactifs au cours du temps pour un pas temporel de 4 ans.
Logo Geogebra

GeoGebra

Vous devez vous connecter sur GeoGebra afin de sauvegarder votre travail

3. Déterminer graphiquement la valeur de t_{1/2}.


4. Estimer le temps au bout duquel les trois quarts des noyaux se sont désintégrés. La désintégration du cobalt 60 aboutit à la formation d'un noyau stable, non radioactif.

5. Conclure en justifiant la nécessité ou non d'enfouir le cobalt 60.
Afficher la correction
Ressource affichée de l'autre côté.
Faites défiler pour voir la suite.
Synthèse de l'activité
Comparer les temps de demi-vie de chaque isotope et préciser de quelle manière on peut s'assurer que ces déchets ne représentent aucune menace pour la population.
Afficher la correction

Une erreur sur la page ? Une idée à proposer ?

Nos manuels sont collaboratifs, n'hésitez pas à nous en faire part.

Oups, une coquille

j'ai une idée !

Nous préparons votre pageNous vous offrons 5 essais

Yolène
Émilie
Jean-Paul
Fatima
Sarah
Utilisation des cookies
Lors de votre navigation sur ce site, des cookies nécessaires au bon fonctionnement et exemptés de consentement sont déposés.