Répondre à la discussion
Affichage des résultats 1 à 27 sur 27

Besoin d'aide physique radioactivité



  1. #1
    Ana457

    Besoin d'aide physique radioactivité


    ------

    Bonjour à tous!

    J'ai un exercice à faire pour la rentrée, voici l'énoncé:

    Le radium (22688Ra) se désintègre spontanément en émettant une particule alpha; le noyau-fils est un isotope du radon; la demi-vie est égale à 1,6*10^3ans
    1a) écrire l'équation de la désintégration
    1b) un échantillon contient 1,0 mg de radium 226; au bout de combien de temps la masse de radium sera t-elle divisée par 2?
    1c) quelle est l'activité de l'échantillon?
    1d) déterminer l'énergie libérée au cours de la désintégration d'un noyau de radium
    1e) quelle est la puissance libérée par cet échantillon contenant 1 mg d radium?
    2) L'énergie electrique produit en moyenne par une centrale EDF est de 900 MW.
    Avec un rendement de la conversion énergie nucléaire en énergie electrique égal à 40%, quelle serait la masse de radium nécessaire pour fournir une telle puissance? conclure

    Voici ce qui me pose problème:

    -Pour la question 1.c, j'ai trouvé A(t)=3.64*10^7 Bq, mais je trouve que le résultat est un peu faible, je ne pense pas que ce soit bon.
    (Je suis passée par A(t)= lambda*N(t) mais je ne suis pas sûre de la valeur de lambda )

    -Je bute également pour la question 1.e:

    Pour trouver la puissance, j'ai fait:

    P(W)= Energie libérée par l'échantillon en Joules/ (2*t(1/2)) en s
    J'ai trouvé P=2.08*10^-5 W mais ce résultat n'est pas très cohérent car la valeur est très faible, je devrais trouver plus....

    Peut-être que mes calculs ont été faussés par la valeur de t(1/2), que je dois transformer en secondes.
    J'ai fait: t(1/2)=1.6*10^3*366*24*3600s
    t(1/2)=5.05*10^10s

    Merci à tous ceux qui m'aideront!

    -----

  2. Publicité
  3. #2
    bebertii

    Re : Besoin d'aide physique radioactivité

    Bonjour,
    Pour pouvoir te répondre correctement, il faudrait que tu nous donnes les données de ton énoncé, à savoir les masses des noyaux, ou bien le delta m ...
    Cela nous permettrait de vérifier tes calculs.

  4. #3
    LPFR

    Re : Besoin d'aide physique radioactivité

    Bonjour.
    Je trouve la même activité que vous. Mais un peu plus de puissance 2,8 au lieu de 2,08.
    Au revoir.

    PS.: Pourquoi pensez-vous qu'il y a 366 jours dans une année?

  5. #4
    Ana457

    Re : Besoin d'aide physique radioactivité

    Tout d'abord, merci de m'avoir répondu

    Alors, voici les données de mon exercice:
    m(222 Rn)=221.97029 u
    m(226 Ra)=225.97709 u
    m (4He)= 4.00150 u

    Pour le nombre de jours dans l'année, j'ai trouvé 366 sur Internet... mais j'hésite entre 366 et 365...

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    LPFR

    Re : Besoin d'aide physique radioactivité

    Citation Envoyé par Ana457 Voir le message
    Pour le nombre de jours dans l'année, j'ai trouvé 366 sur Internet... mais j'hésite entre 366 et 365...
    Bonjour.
    Les années non bissextiles ont 365 jours. Et les années bissextiles, celles dont les deux derniers chiffres sont divisibles par 4, ont 366 jours.
    La moyenne est donc 365,25. Mais pour ce type de problème, on arrondit à 365.
    Au revoir.

  8. #6
    vaincent

    Re : Besoin d'aide physique radioactivité

    Citation Envoyé par LPFR Voir le message
    Bonjour.
    Je trouve la même activité que vous. Mais un peu plus de puissance 2,8 au lieu de 2,08.
    Au revoir.

    PS.: Pourquoi pensez-vous qu'il y a 366 jours dans une année?
    Bonjour,

    quel temps prenez-vous pour la puissance et pourquoi ?

  9. Publicité
  10. #7
    LPFR

    Re : Besoin d'aide physique radioactivité

    Citation Envoyé par vaincent Voir le message
    Bonjour,

    quel temps prenez-vous pour la puissance et pourquoi ?
    Bonjour.
    1600 ans pour la demi-vie du 226Ra. (1602 ans plus précisément suivant wikipedia).
    Au revoir.

  11. #8
    bebertii

    Re : Besoin d'aide physique radioactivité

    Je trouve le même résultat que toi pour l'activité.
    Pour la 1.e) : Avec les valeurs des masses que tu nous as données, il est possible de calculer le delta m de la réaction, ce qui permet ensuite (1u = 931.5MeV, 1MeV = 1.602.10^-13J) de calculer l'énergie libérée par la réaction.
    Pour la puissance, il suffit d'appliquer P=A(t)*Elib. En effet une puissance peut être vue comme la quantité d'énergie libérée en 1s (1 Watt = 1 J/s), il suffit donc de multiplier l'énergie libérée par une désintégration par le nombre de désintégrations en 1s.
    (Pour couper les cheveux en 4, cette approximation est justifiée par le fait que la demi-vie est grande devant 1s, ce qui fait que la quantité de radium peut être considérée comme constante pendant 1 s.)
    Pour conclure, on arrive à une puissance assez faible et donc une centrale au radium nécessiterait une grande quantité de combustible pour fonctionner, ce qui n'en fait pas un très bon candidat à l'utilisation par EDF !

    A première vue, j'aurais dit que tu était en Terminale S, mais cet exercice est trop compliqué pour ce niveau ! Les questions à tiroir, c'est pas sympa...

  12. #9
    Ana457

    Re : Besoin d'aide physique radioactivité

    Merci beaucoup!

    Par contre je voulais savoir si la formule Puissance=A't)*Elib revenait au même que ce que j'avais fait, c'est-àdire
    Puissance=Elib/(2*t(1/2)) car il y a un petit écart entre 2.08*10^-5 et 2.9*10^-5, je ne sais pas vraiment d'où il vient

  13. #10
    bebertii

    Re : Besoin d'aide physique radioactivité

    Je ne comprends pas P=Elib/(2*t1/2) : tu divises (l'énergie libérée par une réaction) par (2 fois la demi-vie) ??
    Ton calcul donnerait :
    Elib = 7.91x10^-13J
    2xt1/2 = 1.01x10^11s
    Avec un simple calcul aux dimensions, on tombe sur une valeur en 10^-24 et cela ne signifie rien ! Ta formule est fausse.

  14. #11
    LPFR

    Re : Besoin d'aide physique radioactivité

    Citation Envoyé par Ana457 Voir le message
    Merci beaucoup!

    Par contre je voulais savoir si la formule Puissance=A't)*Elib revenait au même que ce que j'avais fait, c'est-àdire
    Puissance=Elib/(2*t(1/2)) car il y a un petit écart entre 2.08*10^-5 et 2.9*10^-5, je ne sais pas vraiment d'où il vient
    Re.
    Je n'utilise pas des "recettes de cuisine" et des formules toutes faites. Ma mémoire me suffit tout juste pour les formules de base:



    L'activité est le nombre de désintégrations par seconde dN/dt et la puissance est ce nombre multiplié par l'énergie d'une désintégration.
    Et No est le nombre d'atomes qui se déduit de la masse, la masse molaire et le nombre d'Avogadro.
    A+

  15. #12
    KLOUG

    Re : Besoin d'aide physique radioactivité

    Bonsoir

    Petit point sur les résultats :

    1a) écrire l'équation de la désintégration
    226 Ra ---> 222 Rn + alpha (4He)

    1b) un échantillon contient 1,0 mg de radium 226; au bout de combien de temps la masse de radium sera t-elle divisée par 2?
    Définition de la période. Moi j'utilise dans mes tables 1620 ans mas ça ne fait pas de différence.

    1c) quelle est l'activité de l'échantillon ?
    Définition du Curie
    1g correspond à 3,7.1010 Bq
    1mg correspond à 3,7.107 Bq


    1d) déterminer l'énergie libérée au cours de la désintégration d'un noyau de radium
    En prenant vos valeurs 4,937 MeV

    1e) quelle est la puissance libérée par cet échantillon contenant 1 mg de radium?
    Vous avez l'énergie et l'activité.
    3,7.107 Bq soit 3,7.107 désintégrations par seconde. Et une désintégration produit 4,937 MeV.
    P = 29,2 µW (microwatt) soit 2,92.10-5 W -- à cause de la différence de période mais ce n'est pas très grave.


    2) L'énergie electrique produit en moyenne par une centrale EDF est de 900 MW.
    Avec un rendement de la conversion énergie nucléaire en énergie electrique égal à 40%, quelle serait la masse de radium nécessaire pour fournir une telle puissance? conclure

    Environ 77 000 tonnes ! Oufffffffff !

    Bonne continuation
    KLOUG
    Dernière modification par KLOUG ; 20/12/2009 à 18h51.
    Suivre la voie et les voix de la Volte

  16. Publicité
  17. #13
    helenou14

    Re : Besoin d'aide physique radioactivité

    Bonjour,

    Comment faîtes-vous pour calculer l'activité svp ?
    Sinon j'ai trouvée la même énergie libérée c'est à dire 4,93695 MeV.
    Mais je ne peux calculer la puissance, n'ayant pas l'activité.

    MERCI

  18. #14
    KLOUG

    Re : Besoin d'aide physique radioactivité

    Bonjour

    Vous avez l'activité :
    1mg correspond à 3,7.107 Bq
    Vous pourrez refaire le calcul si vous le voulez sachant que 226 g de radium possède 6,02.1023 atomes

    KLOUG
    Suivre la voie et les voix de la Volte

  19. #15
    helenou14

    Re : Besoin d'aide physique radioactivité

    J'utilise donc la formule A(t) = Landa*N(t) ???
    Est-ce exact ? j'ai trouvée que Landa=1,37*10*-11
    Mais N(t) ???

  20. #16
    helenou14

    Re : Besoin d'aide physique radioactivité

    Comment faites- vous pour trouver 3,7.10*7 Bq ...
    J'ai du mal avec cette étape, j'ai essayé mais en vain ... pouvez-vous me détailler le calcule svp.

  21. #17
    KLOUG

    Re : Besoin d'aide physique radioactivité

    Bonsoir

    C'est en fait la défintion de l'ancienne unité qu'était le Curie.
    1 g de radium 226 donne 3,7.1010 désintégrations par seconde (aux arrondis près).
    A 226 g de radium correspondent 6,02.1023 atomes.
    A 1 g de radium correspondent 2,66.1021 atomes.
    A 1 mg de radium correspondent 2,66.1018 atomes.

    La loi liant l'activité, la période et le nombre d'atomes est :
    A (Bq) = Ln2 x N / T (s)

    L'activité est en becquerels et la période en seconde, normal !
    Il n'y a plus qu'à faire le calcul. T = 1600 ans (faisons simple)
    A = Ln 2 x 2,66.1018 / 1600 x 365 x 24 X 3600 (s)
    Vous pouvez prendre 365,25 pour le nombre de jours ça ne changera pas beaucoup le résultat.
    A = 3,65.107 Bq

    Voila
    Bonne continuation
    KLOUG
    Suivre la voie et les voix de la Volte

  22. #18
    Floow2

    Re : Besoin d'aide physique radioactivité

    Bonjour KLOUD.
    Je trouve les mêmes résultats que vous pour tout l'exercice mais là où je bloque c'est la dernière question. Je crois que je n'ais pas bien saisie ce que l'on me demande dans l'énnoncer...

    Avec une règle de 3 j'ai trouver 2250 MW mais je ne vois pas pourquoi trouver ce résultat! La masse de radium nécessaire que l'on doit trouver n'est pas pour une energie electrique de 900MW? Merci de m'aider!

  23. Publicité
  24. #19
    pepejy

    Re : Besoin d'aide physique radioactivité

    bonjour,

    C'est encore une règle de 3. Vous connaissez la puissance délivrée par 1 mg de Radium. Donc combien de mg () pour obtenir 2250 MW?

    C'est tout!!
    be seeing you, number 6!

  25. #20
    Floow2

    Re : Besoin d'aide physique radioactivité

    Oui mais ce que je ne comprends pas c'est pourquoi 2250MW et pas 900MW?

  26. #21
    KLOUG

    Re : Besoin d'aide physique radioactivité

    Bonjour

    Il y a une phrase importante dans l'énoncé du problème :
    Avec un rendement de la conversion énergie nucléaire en énergie electrique égal à 40%, quelle serait la masse de radium etc etc

    Nous allons prochainement avec PEPEJY qui vous a donné des indications proposé sur le site Internet que nous co animons (avec d'autres personnes d'ailleurs) des exercices sur la radioactivité et la radioprotection.
    A voir prochainement sur : www.rpcirkus.com

    Bonne année 2010
    KLOUG
    Suivre la voie et les voix de la Volte

  27. #22
    Floow2

    Re : Besoin d'aide physique radioactivité

    Justement, dans l'ennoncer ils nous demandent quelle serait la masse de radium nécessaire pour fournir une telle puissance! Cette "telle puissance" c'est les 900MW non?

  28. #23
    KLOUG

    Re : Besoin d'aide physique radioactivité

    Bonjour
    C'est une règle de trois tout simplement.
    Pour avoir 900 MW électriques il faut produire plus de puissance puisque 900 ne représente que 40 % de la puissance produite.
    P = 900 / 0,4 = 2250 MW thermiques !
    Est-ce clair ?
    KLOUG
    Suivre la voie et les voix de la Volte

  29. #24
    Floow2

    Re : Besoin d'aide physique radioactivité

    Oui merci c'est déjà plus clair! Enfin je pense que c'est quand même complexe pour de simples élèves de Terminale ^^ Je n'avais pas fais la nuance entre energie electrique et thermique! Il faut donc produire plus d'energie thermique pour avoir 900MW d'energie electrique...

  30. Publicité
  31. #25
    KLOUG

    Re : Besoin d'aide physique radioactivité

    Bonjour
    C'est en fait un rendement.
    Je trouve globalement, avec un autre intervenant fréquent du forum sur les sujets de radioactivité, que les exercices sont souvent très mal posés.
    Vous n'y pouvez rien. Mais dans nos réponses nous sommes bien obligés de faire l'hypothèse que l'on vous a expliqué un certain nombre de choses. Et c'est pour cela que nous n'y revenons pas si cela ne nous est pas demandé.
    Voila
    KLOUG
    Suivre la voie et les voix de la Volte

  32. #26
    Floow2

    Re : Besoin d'aide physique radioactivité

    C'est vrai que le plus dur pour moi n'a pas été de faire les calculs vu que les formules je les connais mais de comprendre ce qu'on nous demande de calculer...Les profs nous font toujours la remarque comme quoi on fait nos exercises comme des machines et sans réflechir en applicant bêtement nos formules!C'est pour cela que je bloquais sur cette question, il fallait vraiment bien comprendre ce qu'on cherchait!

  33. #27
    Floow2

    Re : Besoin d'aide physique radioactivité

    Bonjour! J'ai ouvert un nouveau sujet mais pas de réponses :/
    Si quelqu'un pourrais prendre le temps de m'aider cela serait vraiment gentil!

    http://forums.futura-sciences.com/ph...ml#post2753268

Discussions similaires

  1. Besoin d'aide : DM de Physique Appliquer
    Par AmigaOS dans le forum TPE / TIPE et autres travaux
    Réponses: 2
    Dernier message: 04/11/2009, 18h30
  2. Besoin d'aide pour DM de Physique
    Par sarah5514 dans le forum Physique
    Réponses: 3
    Dernier message: 08/04/2009, 15h52
  3. Exercice physique, besoin d'aide!
    Par roualia dans le forum Physique
    Réponses: 8
    Dernier message: 05/03/2009, 13h54
  4. Dm de physique, besoin d'aide
    Par Edouard-Doudou dans le forum Physique
    Réponses: 1
    Dernier message: 11/11/2007, 15h54
  5. Besoin d'aide en physique appliquée
    Par Schbount dans le forum Physique
    Réponses: 1
    Dernier message: 02/10/2007, 20h36