Chapitre 2 • Noyau atomique, radioactivité, masse atomique et énergie nucléaire
38
a) Quel est le nombre des désintégrations de type α et β – qui permettent de passer de
à
?
b) Les six premières étapes sont représentées ci-dessous. Les compléter en indiquant les
numéros atomiques, les nombres de masse et le type d'émission radioactive :
2.4* Nucléosynthèse
Les éléments de numéro atomique inférieur à 26 se forment à l’intérieur des étoiles. Les réactions
de fusion nucléaire mises en jeu font partie d’un cycle complexe, dont quelques étapes sont
données ci-dessous. Chaque étape dégage une quantité considérable d’énergie.
a) Compléter les étapes suivantes du cycle :
b) Quel est le résultat global de cette suite de réactions nucléaires ?
2.5*** Datations au carbone 14 et à l’uranium 238
Datation au carbone 14
a) Expliquer en quelques lignes le principe de la datation au carbone 14.
b) Écrire la réaction de désintégration radioactive de 14 C, sachant qu’elle est de type β – .
c) Quel est l’âge d’un échantillon de charbon de bois trouvé dans une grotte préhistorique, dont
l’activité vaut 232 dpm (désintégrations par minute) sachant qu’un échantillon de charbon
de bois de même masse, fraîchement préparé, a une activité de 1500 dpm, et que la période
de
14 C vaut 5730 années ?
d) En admettant que la limite de détection correspond à un pourcentage résiduel de 1 % 14 C,
quel est l’âge le plus lointain qui peut être déterminé par cette méthode de datation ?
Datation à l’uranium 238
a) Montrer comment la mesure du rapport 206 Pb/ 238 U permet de dater des roches uranifères,
sachant que l’uranium 238 est le père d’une famille radioactive aboutissant à
206 Pb
Ra
226
88
Pb
206
82
88
226 Ra
?
 →
 86 Rn
α
 →

218 Po
?
 →
 82 Pb
?
 →
 83 Bi
β
−
 →

214 Po
?
 →
 82 Pb
6
12 C + 1
1 H → ......
7
13 N → ...... + +1 e + ....
6
13 C + .... → 7
14 N
7
14 N + ..... → 8
15 O
8
15 O → 7
15
N + ......
7
15 N + 1
1 H → 6
12 C + .....