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Médecine Facile

Fiche · Radioactivité

Radioactivité : stabilité du noyau, transformations et filiations

Équipe pédagogique Médecine Facile · Pharmacie, pack Chimie, biophysique et biostatistiques

  • Cours de 2 pages en PDF
  • 1 schéma
  • 5 QCM corrigés

Schéma

Schéma de la fiche « Radioactivité : stabilité du noyau, transformations et filiations » : Père, noyaux lourds, β⁻ : A constant, Z + 1, excès de neutrons
Schéma de la fiche « Radioactivité : stabilité du noyau, transformations et filiations », en aperçu. En pleine résolution dans le PDF.

L’essentiel en quelques lignes

La radioactivité est la transformation spontanée d'un noyau instable (radionucléide) en un noyau plus stable, avec émission de particules (α, β) et/ou de rayonnement γ. Elle dépend de l'équilibre entre protons et neutrons du noyau. On envisagera le noyau et la famille nucléaire, la stabilité nucléaire, les transformations radioactives, la loi de décroissance puis les filiations.

Intérêt : ces notions fondent la médecine nucléaire, la production des radiopharmaceutiques (générateurs) et la radioprotection.

Plan de la fiche

Les 5 parties de la fiche complète.

  1. I.Le noyau et la famille nucléaire

    • Constitution : Z protons (numéro atomique) + N neutrons = A nucléons (nombre de masse) ; notation ᴬX (Z en indice) ; un nucléide est défini par le couple (Z, A).

    La suite dans le PDF

    Le reste de la section I et les sections suivantes, la conclusion et les corrections des 4 autres QCM sont dans la fiche complète, avec les 46 fiches du pack Chimie, biophysique et biostatistiques.

    Voir le pack, 50 DH
  2. II.Stabilité du noyau
  3. III.Transformations radioactives
  4. IV.Loi de décroissance radioactive
  5. V.Filiations radioactives

À retenir

  • α : A − 4, Z − 2 · β⁻ : Z + 1 (excès de n) · β⁺/CE : Z − 1 (excès de p) · β⁺ si ΔM > 1,022 MeV
  • T = 0,693/λ · A = λN (Bq) · T₁ ≫ T₂ séculaire (A₂ = A₁) · T₁ > T₂ régime (⁹⁹Mo/⁹⁹ᵐTc) · T₁ < T₂ pas d'équilibre

QCM corrigé

Le 1er des 5 QCM de la fiche, avec sa correction. Choisis tes réponses, puis vérifie.

QCM 1. Concernant la famille nucléaire :

  1. ALes isotopes ont le même nombre de protons
  2. BLes isobares ont le même nombre de neutrons
  3. CLe ⁹⁹ᵐTc est un isomère du ⁹⁹Tc
  4. DLe nombre de masse A est égal à Z + N
  5. EDeux isotopes ont des propriétés chimiques identiques
Voir la correction

Réponses justes : A, C, D, E

  • A. Vrai : Même élément chimique.
  • B. Faux : Faux : ils ont le même A ; les isotones ont le même N.
  • C. Vrai : Même A et même Z, état excité métastable.
  • D. Vrai : Nombre total de nucléons.
  • E. Vrai : Même cortège électronique.

Les 4 autres QCM de la fiche

Énoncés seulement : la correction de chaque proposition est dans le PDF.

  1. QCM 2. Concernant la stabilité du noyau :

    1. AL'interaction forte est de courte portée
    2. BLe défaut de masse correspond à l'énergie de liaison du noyau
    3. CL'énergie de liaison par nucléon est maximale pour les noyaux les plus lourds
    4. DLes noyaux lourds stables ont plus de neutrons que de protons
    5. EIl existe des noyaux stables au-delà de Z = 83

  2. QCM 3. Concernant les transformations radioactives :

    1. ALa transformation α diminue A de 4 et Z de 2
    2. BLa transformation β⁻ concerne les noyaux en excès de neutrons
    3. CLe spectre d'énergie des électrons β⁻ est un spectre de raies
    4. DLa β⁺ exige une différence d'énergie supérieure à 1,022 MeV
    5. ELa capture électronique est suivie d'émission de rayons X ou d'électrons Auger

  3. QCM 4. Concernant la loi de décroissance :

    1. ALa période est égale à ln 2/λ
    2. BL'activité est égale à λN
    3. CLa période dépend de la température
    4. DAprès 3 périodes, il reste 12,5 % des noyaux
    5. E1 curie vaut 3,7·10¹⁰ Bq

  4. QCM 5. Concernant les filiations radioactives :

    1. AL'équilibre séculaire s'observe quand la période du père est beaucoup plus longue que celle du fils
    2. BÀ l'équilibre séculaire, les activités du père et du fils sont égales
    3. CLe générateur ⁹⁹Mo/⁹⁹ᵐTc fonctionne en équilibre de régime
    4. DSi T₁ < T₂, un équilibre s'établit entre père et fils
    5. ELa famille naturelle de l'uranium 238 aboutit à un isotope stable du plomb

La fiche complète dans le pack Chimie, biophysique et biostatistiques

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Fiche rédigée par l’Équipe pédagogique Médecine Facile. Aperçu public : introduction, plan, 1re notion, mémo et 1 QCM corrigé ; la fiche complète (Radioactivité : stabilité du noyau, transformations et filiations) est livrée en PDF avec le pack.