LES ISOTOPES RADIOACTIFS ET LES ISOTOPES RADIOGÉNIQUES
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Exercices d’approfondissement
▲ Exercice 1. Les risques du métier.
Des cambrioleurs ont malencontreusement dérobé un échantillon radioactif dans un centre de
recherche. Bien mal leur en a pris : ils ont été retrouvés morts sur le pas de leur porte. L’échantillon radioactif se trouve dans leur maison, mais il est peut-être encore dangereux. La police
vous contacte car vous êtes un spécialiste de la radioactivité.
Au moment du vol, l’échantillon contenait No atomes radioactifs. Il reste dangereux tant que le
nombre d’atomes radioactifs qu’il contient est supérieur à N0/l 000. La demi-vie de l’isotope
est de 1 jour.
1) L’échantillon a été retrouvé 1 semaine après le vol. Est-il encore dangereux ?
2) Si c’est le cas, combien de temps faut-il encore attendre avant de pouvoir le récupérer sans
risque ?
3) A ce moment précis, quelle sera son activité ?
A Exercice 2. Taux de sédimentation par I4C.
Des mesures effectuées sur une carotte sédimentaire du Pacifique montrent qu’un test de
foraminifère prélevé à 100 cm de profondeur a un rapport 14C/12C égal à 12,5 % du rapport
14C/12C d’un foraminifère prélevé à la surface du sédiment (on suppose que le test de surface
est sub-actuel). On donne X]4C= 1,22 x 10"* an-1.
1) Quelle est la différence d’âge entre ces deux foraminifères ?
2) Quelle est la vitesse de sédimentation ?
A Exercice 3. Le strontium en mer Baltique (Andersson et al., 1992).
Les eaux de la mer Baltique sont des eaux saumâtres qui résultent d’un mélange entre de
l’eau de mer de l’Atlantique Nord et des eaux de rivière drainant des formations géologiques
anciennes. Des analyses d’eau de la Baltique sont données dans le tableau 4.3.
Tableau 4.3. Eau de la mer Baltique.
N° d’échantillon
[Sr] (ppm)
"Sr/^Sr
1
0,566
0,70972
2
0,819
0,70956
3
2,56
0,70921
1) Représentez ces données dans un diagramme 87Sr/86Sr en fonction de 1/Sr. Conclusion ?
2) Sachant que la concentration en Sr de l’Atlantique Nord est de 7,7 ppm, estimez la composition isotopique de l’eau nord-atlantique.
3) Sachant que les terrains drainés par les rivières ont une composition isotopique moyenne de
0,733, estimez la concentration en Sr des rivières.
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Exercices d’approfondissement
▲ Exercice 1. Les risques du métier.
Des cambrioleurs ont malencontreusement dérobé un échantillon radioactif dans un centre de
recherche. Bien mal leur en a pris : ils ont été retrouvés morts sur le pas de leur porte. L’échantillon radioactif se trouve dans leur maison, mais il est peut-être encore dangereux. La police
vous contacte car vous êtes un spécialiste de la radioactivité.
Au moment du vol, l’échantillon contenait No atomes radioactifs. Il reste dangereux tant que le
nombre d’atomes radioactifs qu’il contient est supérieur à N0/l 000. La demi-vie de l’isotope
est de 1 jour.
1) L’échantillon a été retrouvé 1 semaine après le vol. Est-il encore dangereux ?
2) Si c’est le cas, combien de temps faut-il encore attendre avant de pouvoir le récupérer sans
risque ?
3) A ce moment précis, quelle sera son activité ?
A Exercice 2. Taux de sédimentation par I4C.
Des mesures effectuées sur une carotte sédimentaire du Pacifique montrent qu’un test de
foraminifère prélevé à 100 cm de profondeur a un rapport 14C/12C égal à 12,5 % du rapport
14C/12C d’un foraminifère prélevé à la surface du sédiment (on suppose que le test de surface
est sub-actuel). On donne X]4C= 1,22 x 10"* an-1.
1) Quelle est la différence d’âge entre ces deux foraminifères ?
2) Quelle est la vitesse de sédimentation ?
A Exercice 3. Le strontium en mer Baltique (Andersson et al., 1992).
Les eaux de la mer Baltique sont des eaux saumâtres qui résultent d’un mélange entre de
l’eau de mer de l’Atlantique Nord et des eaux de rivière drainant des formations géologiques
anciennes. Des analyses d’eau de la Baltique sont données dans le tableau 4.3.
Tableau 4.3. Eau de la mer Baltique.
N° d’échantillon
[Sr] (ppm)
"Sr/^Sr
1
0,566
0,70972
2
0,819
0,70956
3
2,56
0,70921
1) Représentez ces données dans un diagramme 87Sr/86Sr en fonction de 1/Sr. Conclusion ?
2) Sachant que la concentration en Sr de l’Atlantique Nord est de 7,7 ppm, estimez la composition isotopique de l’eau nord-atlantique.
3) Sachant que les terrains drainés par les rivières ont une composition isotopique moyenne de
0,733, estimez la concentration en Sr des rivières.