Radioactivité (1) – Décroissance

homeradioactifhttp://www.curieuxdesavoir.com/120-la-radioactivite-tout-autour-.html

 

https://musee.curie.fr/decouvrir/documentation/histoire-de-la-radioactivite

1896. Henri Becquerel découvre au Muséum d’histoire naturelle l’émission spontanée, par l’élément uranium, d’un nouveau type de rayonnement : les rayons uraniques. Ses études de ce rayonnement montrent que ce rayonnement est ionisant, c’est à dire qu’il produit des charges électriques en traversant l’air. 1898. Marie et Pierre Curie découvrent, dans les locaux de l’Ecole municipale de physique et de chimie industrielles de la ville de Paris (EPCI), le polonium et le radium. Dans le but de déterminer la masse atomique du radium, le couple entreprend le traitement de plusieurs tonnes d’un minerai naturel d’uranium, la pechblende (avec 1 tonne de pechblende on obtenait 1 à 2 mg de chlorure de radium). Marie Curie introduit le terme radioactivité pour décrire les rayons émis par l’uranium, le thorium, le polonium, le radium, …  1899. Plusieurs scientifiques montrent l’existence de deux types de rayonnements émis par l’uranium. Dès janvier, Ernest Rutherford les nommera respectivement rayons alpha et béta. […]

 

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Les utilisations de la radioactivité sont très diverses : médecine, industries, agro-alimentation, etc. ; sans oublier bien sûr les divers procédés de datations. On pourra à ce sujet consulter le document du CNRS [applications-radioactivite.pdf].

Nous n’oublions pas non plus évidemment les problèmes posés par les déchets radioactifs, en particulier ceux dont la demi-vie est très longue.

Les demi-vies des noyaux radioactifs couvrent une gamme très large de valeurs, comme le montrent les exemples suivants : Uranium 238 : 4,5´109 ans ; Plutonium 239 : 2,4´104 ans ; Carbone 14 : 5730 ans ; Iode 131 : 8 jours ; Radon222 : 3,8 jours  ; Radon 220 : 56 s ; Polonium : 213 4´10-6 s ; Beryllium 8 : 1´10-16 s.

03ef3767b8_97175_definition-radioactivite© Satakorn Shutterstock

Sur le thème de la radioactivité on trouvera aussi sur ce même site les chantiers suivants Radioactivité (2) – datationMaria Skłodowska Curie ; Datations

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Tous les documents indiqués dans ce qui suit sont téléchargeables à l’adresse DOCS (dossier radioactivite (1) decroissance).

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Document général : [0 decroissance.pdf]

 

Ce chantier, radioactivité (1) – decroissance, présente tout d’abord des rappels sur la radioactivité : [0-radioactivite.pdf] ; [0-radioactivite.pptx] ainsi que [particules.pptx] et [structure.pptx].

Extrait

radio1

diaporadio

Trois types de travaux sont alors proposés à propos de la décroissance radioactive : statistique, équation différentielle, méthode d’Euler.

Les consignes sont incluses dans les documents de travail et des mises en commun en petits groupes sont à réaliser étape par étape. Les mises au point sont réalisables sous forme d’animation tableau à partir des propositions des groupes, suivies des apports magistraux nécessaires.

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1.Statistique

Documents de travail :[0-radioactivite.pdf] et [comptage.xlsx] (ainsi que le corrigé).

statistique

comptage

 

 

2. Equation différentielle

Document de travail : [1-equa-diff.pdf]

Documents supports et aides : [modeles.pdf] ; [math.pdf] ; [exponentielle.pdf] ainsi que : [demi-vie.pdf] et [demi-vie.xslx]

equa-diff

modeles

math

Un résumé permet de faire le point sur l’ensemble sous forme de magistral : [resume.pdf].

 

resume

Enfin diverses applications (sous forme d’exercices) sont exploitables dans : [2-applications.pdf].

Extrait

application1

 

 

3.Méthode d’Euler

Document de travail : [1-euler-cesium.pdf] et [2-cesium.xlsx]

Aide et corrigé : [cesium-formules.pdf] et [cesium-corrige.xlsx]

 

euler

 

cesium

cesiumcorr

 

On pourra éventuellement utiliser des documents préparatoires contenus dans le dossier [préparation], par exemple [euler-general.pdf] et [methode-euler.pptx], voire même [parabole.pdf] et [parabole.xlsx].

 

eulergeneral

eulerdiapo

 

A propos de la méthode d’Euler, on trouvera également sur ce même site le chantier : mouvement (6) euler.

 

Diverses animations (CEA ; A. Willm ; J-F Madre) peuvent donner également lieu à exploitation : voir dossier [animations].

Exemple : diagrammes N-Z d’Adrien Willm

radio3

Enfin différents problèmes, adaptés d’anciens problèmes de bac, sont proposés dans le dossier [problemes].

Extrait d’un exemple :

pb1

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Tous les documents sont téléchargeables à l’adresse DOCS (dossier radioactivite (1) decroissance).

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