QCM annathèmes - radioactivité [Partie 1/2]

[Stabilo]

Coucou !

Alors je suis vraiment désolée, mais j'ai plein de questions ... Je vais les répartir en 2 posts pour que ça ne fasse pas trop gros dans un seul !

Question 1 :

Quand on nous demande quel atome est le plus stable entre plusieurs atomes, y a-t-il un moyen plus rapide de trouver que de calculer chaque El/A ? Non parce que ça prend du temps et le temps en UE 3 ... C'est précieux.

Question 2 :

QCM de 2001 : "Classer les nucléides suivants par ordre croissant de leur énergie de liaison par nucléon : 1- ⁶₃Li ; 2- ⁶⁰₂₈Ni ; 3- ¹²⁵₅₂Te
A- 321 B- 312 C- 231 D- 132 E- 123"

Comment on fait sans connaître les masses atomiques ?

Question 3 :

QCM de 2002 : "Le noyau de tellure 123 excité ^123*₅₂Te se transforme en tellure 123 ¹²³₅₂Te stable. Les masses d'un atome de tellure excité et stable sont respectivement 122,90470 uma et 122,90453 uma. Les énergies de liaison des électrons K et L du tellure sont respectivement égales à W_K=-32 keV et W_L=-4 keV
On peut observer : 1- Un photon gamma de 511 keV 2- Un photon gamma de 158 keV 3- Un électron de conversion interne de 126 keV 4- Un électron de conversion interne de 154 keV 5- Un photon de fluorescence de 28 keV.
A- 12345 B- 35 C- 125 D- 2345 E- 24"
D'après la correction c'est D (2345) mais moi j'aurais juste dit 2 et 5 ...

Question 4 :

QCM de 2003 : "Le krypton 81m ^81m₃₆Kr donne le krypton 81 ^81*₃₆Kr par transformations isomériques. Les masses en uma des atomes sont 60,9170 pour le krypton 81m et 60,9168 pour le krypton 81. Les énergies de liaison des électrons du krypton sont -14 eV pour la couche K et -2 eV pour la couche L. On peut observer :
1- Une particule bêta + d'énergie maximale 186 keV 2- Un électron d'énergie cinétique égale à 172 keV 3- Un photon d'énergie 186 keV 4- Un électron d'énergie cinétique égale à 184 keV 5- Un photon de réarrangement d'énergie 12 keV.
A- 2345 B- 135 C- 1 D- 25 E- 12345"
D'après la correction c'est A mais moi j'aurais dit 3 et 5.

Questions 5 :

Cet item : "L'énergie libérée par la fission et la fusion est d'autant plus grande que l'énergie de liaison moyenne des nucléons diminue au cours de la réaction" il est compté faux. C'est bien ça ?

Question 6 :

Cet item "La fusion et la fission nucléaires sont des transformations radioactives naturelles" il est compté faux, mais je pensais que c'était vrai

Question 7 :

Si par exemple j'ai un atome qui a des électron sur ses couches K, L, M et N, et qu'un électron de L est ionisé. Au retour à l'équilibre, est-ce qu'il peut revenir sur les couches N ou M ?

Question 8 :

QCM de 2006 : "Une solution d'iode 123, de demi-période = 13h, a une activité de 185 MBq. La masse en grammes d'iode 123 dans la solution est :
A- 1,54*10^-23 B- 7,08*10^-23 C- 4,91*10^-16 D- 2,55*10^-9 E- 0,022"
La correction dit D ; je n'ai aucune idée de la manière de résoudre ce QCM



Merci d'avance pour vos réponses

[Cloud]

Salut,

Question 2 :

QCM de 2001 : "Classer les nucléides suivants par ordre croissant de leur énergie de liaison par nucléon : 1- ⁶₃Li ; 2- ⁶⁰₂₈Ni ; 3- ¹²⁵₅₂Te
A- 321 B- 312 C- 231 D- 132 E- 123"

Comment on fait sans connaître les masses atomiques ?

Il faut que tu visualises le graphique suivant :

- Le premier pic à 7 MeV correspond à l'Hélium 4 : les éléments autour ont une énergie de liaison par nucléon faible mais croissante.
- Le maximum est atteint pour le ⁵⁶₂₆Fe avec une énergie de liaison par nucléon de 8,5 MeV.
- L'énergie de liaison par nucléon des éléments après le ⁵⁶₂₆Fe diminue jusqu'à environ 7,5 MeV.

Le ⁶₃Li est juste après l'Hélium 4 il a donc une très faible énergie de liaison par nucléon.
Les 2 autres éléments se situent après le ⁵⁶₂₆Fe La courbe étant décroisssante, le plus stable des 2 est celui qui est le plus proche du ⁵⁶₂₆Fe soit le ⁶⁰₂₈Ni.

Dans l'ordre croissant on a donc 1-3-2 Réponse D

Question 3 :

QCM de 2002 : "Le noyau de tellure 123 excité ^123*₅₂Te se transforme en tellure 123 ¹²³₅₂Te stable. Les masses d'un atome de tellure excité et stable sont respectivement 122,90470 uma et 122,90453 uma. Les énergies de liaison des électrons K et L du tellure sont respectivement égales à WK=-32 keV et WL=-4 keV
On peut observer :
1- Un photon gamma de 511 keV
2- Un photon gamma de 158 keV
3- Un électron de conversion interne de 126 keV
4- Un électron de conversion interne de 154 keV
5- Un photon de fluorescence de 28 keV.

A- 12345 B- 35 C- 125 D- 2345 E- 24"
D'après la correction c'est D (2345) mais moi j'aurais juste dit 2 et 5 ...

Ici, on commence par calculer le défaut de masse : 122,90470 - 122,90453 = 0,00017 uma
L'énergie disponible est donc de 158 keV.
- Un photon gamma peut emporter toute l'énergie photon gamma de 158 keV
- L'atome fait une conversion interne et expulse un électron de la couche K avec une énergie de 158 - 32 = 126 keV
- Suite à cette ionisation, un électron de la couche L vient combler la vacance de la couche K en émettant un photon de fluorescence de 32 - 4 = 28 keV
- L'atome fait une conversion interne et expulse un électron de la couche L avec une énergie de 158 - 4 = 154 keV

On ne peut pas observer de photon gamma de 511 keV car le noyau ne subit pas de désintégration

Question 4 :

QCM de 2003 : "Le krypton 81m ^81m₃₆Kr donne le krypton 81 ^81*₃₆Kr par transformations isomériques. Les masses en uma des atomes sont 60,9170 pour le krypton 81m et 60,9168 pour le krypton 81. Les énergies de liaison des électrons du krypton sont -14 eV pour la couche K et -2 eV pour la couche L. On peut observer :
1- Une particule bêta + d'énergie maximale 186 keV
2- Un électron d'énergie cinétique égale à 172 keV
3- Un photon d'énergie 186 keV
4- Un électron d'énergie cinétique égale à 184 keV
5- Un photon de réarrangement d'énergie 12 keV.

A- 2345 B- 135 C- 1 D- 25 E- 12345"
D'après la correction c'est A mais moi j'aurais dit 3 et 5.

Même méthode que pour le QCM précédent, l'énergie disponible est de 186 keV.
- Un photon gamma emporte toute l'énergie photon gamma de 186 keV
- Phénomène de conversion interne expulsion d'un électron de la couche K avec une énergie cinétique de 186 - 14 = 172 keV
- Un électron de la couche L vient combler la vacance en K photon de fluorescence de 14 - 2 = 12 keV
- Phénomène de conversion interne expulsion d'un électron de la couche L avec une énergie cinétique de 186 - 2 = 184 keV

On ne peut pas observer de positon puisqu'il s'agit d'une réaction isomérique.

Questions 5 :

Cet item : "L'énergie libérée par la fission et la fusion est d'autant plus grande que l'énergie de liaison moyenne des nucléons diminue au cours de la réaction" il est compté faux. C'est bien ça ?

C'est bien faux puisque l'énergie de liaison par nucléon lors de ces réactions augmente (les éléments formés sont donc plus stables).

Question 6 :

Cet item "La fusion et la fission nucléaires sont des transformations radioactives naturelles" il est compté faux, mais je pensais que c'était vrai

Cet item est bien faux

Question 7 :

Si par exemple j'ai un atome qui a des électron sur ses couches K, L, M et N, et qu'un électron de L est ionisé. Au retour à l'équilibre, est-ce qu'il peut revenir sur les couches N ou M ?

Si un électron de la couche L est ionisé :
- la vacance sur L peut être comblée par un électron des couches M ou N ou par un électron libre d'énergie |W_L|
- la vacance alors occasionnée sur M peut être comblée par un électron de la couche N ou par un électron libre d'énergie |W_M|
- la vacance alors créée sur N est comblée par un électron libre d'énergie |W_N|

Question 8 :

QCM de 2006 : "Une solution d'iode 123, de demi-période = 13h, a une activité de 185 MBq. La masse en grammes d'iode 123 dans la solution est :
A- 1,54 * 10^-23
B- 7,08 *10^-23
C- 4,91 * 10^-16
D- 2,55 * 10^-9
E- 0,022"
La correction dit D ; je n'ai aucune idée de la manière de résoudre ce QCM

T = 13 h = 46800 s
= ln(2) / T = 1,5 * 10^-5 s^-1
N = A / = 1,237 * 10¹¹ noyaux
nombre de moles n = N / N_A = 1,237 * 10¹¹ / 6,02 * 10²³ = 2,04 * 10^-11 mol
m = n * 123 = 2,51 * 10^-9g
Ce résultat est obtenu avec des arrondis faits à chaque étape du calcul, c'est pourquoi on ne tombe pas exactement sur 2,55 * 10^-9g.

Voilà j'espère que ces quelques réponses vont pouvoir t'aider