ri

[lilythium]

bonjour

je suis désespérée, je crois que j'ai oublié comment faire les exos sur les ri

https://zupimages.net/viewer.php?id=21/15/vlwc.png

pour le 7, je n'y arrive pas du tout

le 8, j'ai uniquement compris le A (et peut-être le E aussi)

et pour le 6, j'ai réussi mais la méthode que j'ai utilisé pour le C me parait peut-être un peu compliquée, donc j'aimerais être sure que c'est la bonne façon de faire

j'espere que quelqu'un aura la patience de m'aider :))

[Bonemine]

Coucou @lilythium!

 

Pour le QCM 6:

 

A. Vrai. Le germanium-68 a 68 nucléons et 31 protons donc il a 68 - 31 = 37 neutrons. Donc le germanium 68 a plus de neutrons que de protons.

B. Faux. Ge-68 devient plus stable en se transformant sous forme de Ga-68, c'est-à-dire en perdant un proton et en gagnant un neutron. Donc il est excédentaire en protons.

C. Faux. Le défaut de masse est d'autant plus grand que le noyau est stable (en effet, on peut comprendre que le défaut de masse, qui correspond à la différence de masse entre l'atome et l'ensemble de ses constituants pris séparément, soit d'autant plus important que les éléments sont en cohésion les uns avec les autres, diminuant la masse de l'ensemble et donc augmentant le défaut de masse). Ge-68 est moins stable que Ga-68, donc Ge-68 possède un défaut de masse inférieur à Ga-68. 

D. Faux. Ge est excédentaire en protons. Or la différence de masse entre le père et le fils est inférieure au seuil de 1,022Mev que l'on doit franchir pour pouvoir avoir une bêta+. Donc on a une capture électronique (conversion externe).

E. Vrai. Lors de la transformation du Ge-68 lui-même en Ga-68, il n'y a pas d'émission gamma associée ou de conversion interne. 

 

 

Pour le QCM 7:

"Source de germanium conservée depuis plusieurs années" => on s'intéresse aux transformations de Ge en Ga et de Ga en Zn.

La transformation du Ga en Zn est une transformation bêta+ (d'après le diagramme énergétique => flèche brisée avec franchissement du seuil de 1,022 Mev) dans 88% des cas et une capture électronique dans 9% des cas. Dans le cas de la transformation bêta+, on a émission d'électrons d'énergie maximale et d'énergie moyenne, respectivement: 

EB+max = Δmc^2 - 1,022 Mev = 2,922 - 1,022 = 1,9 Mev Donc A faux.

EB+moy = 0,4 x EB+max = 0,4 x 1,9 = 0,76 Mev Donc B vrai.

C. Faux. Lors d'une émission bêta+, des particules bêta+ sont émises (ce sont les positons). Ce positon peut réagir dans le milieu environnant avec son antimatière (c'est l'électron), on parle alors de réactions d'annihilation qui entraineront l'émission de deux photons de 0,511 Mev et non de 1,022 Mev. 

D. Vrai. On a émission d'électrons Auger et de photons X de réarrangement lors de la capture électronique. 

E. Faux. Un équilibre de régime entre le gallium fils et le germanium père attribuerait au gallium une période apparente identique à la période du père soit 271 jours et non plus 68 min. 

 

 

Pour le QCM 8:

 

A. Faux. L'énoncé indique que l'énergie des rayonnements X considérés est comprise entre 50 et 600 keV. Pour cette intervalle d'énergie, d'après le diagramme que tu peux retrouver à la page 46 du poly, il est possible de retrouver l'effet photoélectrique et l'effet Compton (pas d'effet de matérialisation). Or, il est également précisé que l'interaction se fait avec la matière vivante, dont le numéro atomique est généralement faible. Donc, c'est l'effet Compton qui est majoritaire et l'effet photoélectrique qui est minoritaire. 

B. Vrai. Cf explication item A.

C. Vrai. Cf explication item A.

D. Faux. On ne parle pas de parcours pour les photons mais plutôt de couche de demi-atténuation. (0,3 cm est de plus une valeur que l'on pourrait obtenir avec la formule du parcours moyen d'électrons, or ici on parle de photons c'est un piège)

E. Vrai. C'est le cours page 28.

 

Voilà, j'espère que cela t'aidera 

Edited May 7, 2021 by Bonemine

[lilythium]

Le 18/04/2021 à 16:12, Bonemine a dit :

C. Faux. Le défaut de masse est d'autant plus grand que le noyau est stable (en effet, on peut comprendre que le défaut de masse, qui correspond à la différence de masse entre l'atome et l'ensemble de ses constituants pris séparément, soit d'autant plus important que les éléments sont en cohésion les uns avec les autres, diminuant la masse de l'ensemble et donc augmentant le défaut de masse). Ge-68 est moins stable que Ga-68, donc Ge-68 possède un défaut de masse inférieur à Ga-68. 

 

E. Vrai. Lors de la transformation du Ge-68 lui-même en Ga-68, il n'y a pas d'émission gamma associée ou de conversion interne. 

comment on fait pour savoir lequel est le plus stable et s'il y a ou non une émission gamma ?

[lilythium]

 

Le 18/04/2021 à 16:12, Bonemine a dit :

E. Faux. Un équilibre de régime entre le gallium fils et le germanium père attribuerait au gallium une période apparente identique à la période du père soit 271 jours et non plus 68 min. 

là je ne comprend non plus

 

[Bonemine]

Le 01/05/2021 à 12:54, lilythium a dit :

comment on fait pour savoir lequel est le plus stable et s'il y a ou non une émission gamma ?

1. Le but de toute transformation radioactive est qu'un noyau père donne un noyau fils plus stable. En effet, c'est le propre de tout noyau de chercher à acquérir spontanément toujours + de stabilité. Donc si le germanium se transforme en gallium cela veut forcément dire que le gallium est plus stable que le germanium! De même Zn est plus stable que Ga! C'est pareil pour tous les exos de ce type: si X se transforme en Y alors Y est plus stable que X.

 

2. Les émissions gamma se produisent dans deux contextes:

- soit au cours d'une réaction d'annihilation, c'est-à-dire lors de la rencontre de la matière avec son anti-matière (par exemple d'un positon avec un électron) => on a alors disparition du couple matière/anti-matière et émission de deux photons gamma de 0,511 MeV orientés à 180° l'un de l'autre.

- soit au cours de la désexcitation de noyaux excités. Cela se produit lorsque, notamment suite à une transformation radioactive, le noyau fils, bien que plus stable que le noyau père, n'est pas complètement stable et doit encore perdre de l'énergie sous forme de photons gamma pour passer d'un niveau d'énergie excité à un niveau plus proche de l'état fondamental (et donc + stable). 

C'est à ce second contexte que l'on s'intéresse pour vérifier s'il s'agit bien d'une transformation pure (transformation pure = sans émission gamma ou conversion interne). Pour savoir qu'il n'y a pas d'émission gamma liée à une désexcitation, il faut se référer au schéma: on voit bien qu'il n'y a pas de flèche verticale, non brisée entre deux étages énergétiques (à la p.23 du poly du Pr.Gantet il y a des exemples de schémas avec des émissions gammas liées à des désexcitations). Donc ici, pas de désexcitation, donc pas d'émission gamma! De plus, pas de conversion interne donc il s'agit bien d'une transformation pure!

 

Le 01/05/2021 à 13:05, lilythium a dit :

Le 18/04/2021 à 16:12, Bonemine a dit :

E. Faux. Un équilibre de régime entre le gallium fils et le germanium père attribuerait au gallium une période apparente identique à la période du père soit 271 jours et non plus 68 min. 

là je ne comprend non plus

On reprend le contexte: période de Ge (noyau père) = 271 jours; et période de Ga (noyau fils) = 68 min

271 jours >> 68 min => la période du père est très grande par rapport à la période du fils. 

On parle alors d'équilibre de régime avec plusieurs caractéristiques qui font souvent l'objet d'items:

- La décroissance du radioélément fils se produit avec une période apparente identique à la période du père. => d'où l'item faux, en effet avec l'équilibre de régime la période apparente de Ga serait identique à celle de Ge c'est-à-dire égale à 271 jours, donc l'activité de Ga diminuerait d'un facteur 2 tous les 271 jours et non plus toutes les 68 min (la période étant le temps nécessaire pour que l'activité diminue d'un facteur 2)!

- Les activités du père et du fils sont donc pratiquement égales.

- En terme de populations de noyaux, il y a beaucoup plus de noyaux père que de noyaux fils (on dit que le rapport des populations de noyaux du père et du fils reste constant et pratiquement égal au rapport des périodes).

 

Comment le comprendre? Ge se transforme en Ga qui à nouveau se transforme en Zn. Donc, finalement, Ga ne peut se transformer que s'il a d'abord été produit par transformation de Ge. Or Ge se transforme très lentement, donc même si Ga se transforme très rapidement, la période apparente de Ga devient égale à celle de Ge puisqu'il doit attendre que Ge se transforme pour apparaitre et donner Zn. 

Pour mieux comprendre: imagine une chaine de fabrication d'un téléphone. Le téléphone met très longtemps à être fabriqué puis il est emballé très rapidement par un employé qui peut cocher "fait". Même si l'emballage se fait en une dizaine de secondes, ce n'est pas pour autant que l'employé va cocher "fait" toutes les dizaines de secondes car il doit avant attendre que le téléphone soit fabriqué! Donc finalement le temps mis par l'employé pour cocher "fait" après l'avoir emballé ressemble au temps de fabrication du téléphone dont il est dépendant. Ici la fabrication du téléphone c'est la transformation de Ge en Ga, et l'emballage c'est la transformation de Ga en Zn. Est-ce que c'est mieux?  

Edited May 7, 2021 by Bonemine

[Bonemine]

@lilythium tout est bon pour toi?  (je t'identifie au cas où ma réponse précédente se serait perdue dans tes notifications)

[lilythium]

@Bonemine oui effectivement je n'avais pas vu excuse moi !

merci pour tout vraiment !  

[Bonemine]

@lilythium tkt, avec plaisir et bon courage pour ces derniers jours d'épreuve