Bilan : Synthèse et méthode sur Les éléments chimiques et la radioactivité

Première générale Spé · Enseignement Scientifique 1ère

À retenir

• **Origine de la matière :** - Nucléosynthèse primordiale (Big Bang) : H (75\,\%) et He (24\,\%). - Nucléosynthèse stellaire (cœur des étoiles) : éléments du carbone au fer par fusions successives. - Captures de neutrons (géantes rouges, supernovae, kilonovae) : éléments plus lourds que le fer (Z > 26). • **Radioactivité :** - Désintégration spontanée et aléatoire d'un noyau instable en un noyau plus stable avec émission de rayonnement. - Lois de Soddy : conservation de A et de Z. - Types : (^4_2He), ^- (^0_-1e), ^+ (^0_+1e), (photon haute énergie). • **Décroissance et datation :** - Décroissance d'un grand nombre de noyaux : N, comme l'activité A, est divisé par 2 à chaque demi-vie t_1/2. - Après n demi-vies : N = N_0/2^n ; pour une durée quelconque, N = N_0 (1/2)^t/t_1/2. - Datation : on mesure la proportion restante N/N_0 (ou A/A_0), on en déduit le nombre n de demi-vies, puis t = n t_1/2.

Le cours

Bilan : Synthèse et méthode sur Les éléments chimiques et la radioactivité • **Origine de la matière :** - Nucléosynthèse primordiale (Big Bang) : H (75\,\%) et He (24\,\%). - Nucléosynthèse stellaire (cœur des étoiles) : éléments du carbone au fer par fusions successives. - Captures de neutrons (géantes rouges, supernovae, kilonovae) : éléments plus lourds que le fer (Z > 26). • **Radioactivité :** - Désintégration spontanée et aléatoire d'un noyau instable en un noyau plus stable avec émission de rayonnement. - Lois de Soddy : conservation de A et de Z. - Types : (^4_2He), ^- (^0_-1e), ^+ (^0_+1e), (photon haute énergie). • **Décroissance et datation :** - Décroissance d'un grand nombre de noyaux : N, comme l'activité A, est divisé par 2 à chaque demi-vie t_1/2. - Après n demi-vies : N = N_0/2^n ; pour une durée quelconque, N = N_0 (1/2)^t/t_1/2. - Datation : on mesure la proportion restante N/N_0 (ou A/A_0), on en déduit le nombre n de demi-vies, puis t = n t_1/2. Astuce et méthode clé Dans tout problème de bilan radioactif : 1) écris l'équation de la désintégration avec les lois de Soddy pour identifier les noyaux ; 2) traduis la mesure en proportion restante N/N_0 ; 3) convertis cette proportion en nombre de demi-vies, puis en durée. Piège classique à éviter Ne confonds pas proportion restante et proportion désintégrée : après 3 demi-vies, il reste 12,5\,\% des noyaux, donc 87,5\,\% se sont désintégrés.

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