Annales 2015/2016 - QCM 16

[Pierre Feuilcizo]

Salut !

J'ai un soucis avec ce QCM tiré des annales du concours 2015/2016 :

QCM 16 : Le Cuivre-64 se transforme en nickel-64 : ⁶⁴₂₉Cu -> ⁶⁴₂₈Ni. Les masses atomiques correspondantes sont M(64,29)=63,92976 u et M(64,28)=63,92796 u. On rappelle la masse de l'électron me=0,00055 u. Quelle(s) est (sont) la (les) transformation(s) possible(s) ?
A. Une transformation β-
B. Une transformation β+
C. Une conversion interne
D. Une capture électronique
E. A,B,C et D fausses

La correction officieuse:

QCM 16 : BD
A) Faux
B) Vrai : on tranforme en proton en neutron et la différence de masse entre les atomes est supérieure à la masse de 2
électrons on peut donc avoir une tranformation β+
C) Faux : le produit de la réaction est à son état fondamental on n’aura donc pas de transformation isomérique
D) Vrai : car la transformation β+ est possible, elle sera en compétition avec la capture électronique
E) Faux

Le problème c'est que je ne comprends pas trop comment on peut ici avoir une transformation β+...
En raisonnant avec les formules j'ai trouvé deltaM = M(64,29)-M(64,28)-2me = 63,92976-63,92796-2x0,00055 = 0,0007u
Donc Ed = environ 0,7 MeV.

Comme 0,7 MeV < 1,022 MeV je pensais qu'il était seulement possible d'observer une capture électronique... Du coup si c'était possible de m'éclairer la dessus ça serai super !

Merci !

[Mrs Holmes]

Salut

Quand tu as calculé le défaut de masse tu as fait comme si tu te plaçais dans le cas d'une désintégration bêta + car tu as soustrait 2 m_e à la fin du calcul.

Ici, le défaut de masse entre le noyau père et le noyau fils vaut: ΔM = 63,9298 - 63,9280 = 0,0018 u. Cette valeur est supérieure au seuil de 0,0011 u, donc la CE et la désintégration bêta + vont entrer en compétition ! Les items B et D sont donc bien vrai.

C'est bon pour toi ?

[Pierre Feuilcizo]

J'ai compris d’où venait mon erreur, mais du coup dans quels cas on aurait du utiliser le seuil énergétique de 1,022 Mev ? Je croyais que l'on pouvait aussi s'en servir pour savoir si la beta+ était possible...
Ce qui me gène encore c'est la phrase "tu as fait comme si tu te plaçais dans le cas d'une désintégration bêta +" ...

Merci beaucoup !

[Mrs Holmes]

Tu peux l'utiliser à partir du moment où tu calcules l'énergie disponible. Ici, en multipliant le défaut de masse par 931,5 tu trouves Ed = 1,6767 MeV > 1,022 MeV donc ça marche aussi.

J'ai dit ça parce que tu as calculé le défaut de masse comme si tu avais affaire à une transformation bêta +: tu as soustrait 2 me à la fin de ton calcul (c'est le seuil énergétique de la réaction, une sorte de taxe si tu préfères)

[Pierre Feuilcizo]

Ah d'accord super j'ai compris ! Merci beaucoup pour toutes tes réponses !

[Audreyb98]

Coucou dsl de re ouvrir le post mais j’ai fait la même erreur et je ne comprends pas’trop l’explication ? ds quel cas on doit ajouter la masse des 2 e- alors stp ?
PS Pierre tu peux réouvrir le post pour que les tuteurs puissent voir stp

[Mrs Holmes]

Il faut soustraire 2 m_e à la fin du calcul du défaut de masse seulement quand on est dans le cas d'une désintégration bêta +. Or, ici, on ne sait pas si c'est une transformation bêta + ou une CE. Afin de le déterminer, on va calculer le défaut de masse entre le noyau père et le noyau fils (= masse du noyau père - masse du noyau fils). Puis, on comparera cette valeur au seuil énergétique de la désintégration bêta + qui est de 2 m_e = 0,0011 u.

Si ΔM < 2 m_e : seule la CE est possible.
Si ΔM > 2 m_e : il y aura une compétition entre la CE et la transformation bêta +.

Tu comprends mieux ?

[Audreyb98]

Ah d’accord donc si je comprends bien on peut soustraire les 2e- une fois qu’on est sûr que c’est bien une bêta+ Pour trouver l’energie Exacte et non pas pour démontrer que c’est une bêta +? Merci bcp +++ ?

[Mrs Holmes]

Oui c'est exactement ça, t'as tout compris !

[Audreyb98]

D’accord merciiiiii beaucoup génial ??