filiation

[Hu Go]

salut

à propos de la filiation radioactive :

- chap 2, diapo 56, il est noté: "l'activité du fils augmente au fur et à mesure que celle du fils diminue"
- or, diapo 61: on voit qu'il existe un équilibre séculaire et que l'activité du père et celle du fils sont les mêmes
- de même, sur la diapo 57 : on voit que l'équilibre séculaire est validé en un seul point (≠ du diapo 61 où les activités du père et du fils sont le mêmes sur toute une portion de droite)

donc => quand est-ce que l'affirmation "l'activité du fils augmente au fur et à mesure que celle du fils diminue" est valable ? l'équilibre séculaire n'est-il valable qu'en un point ? les activités du père et du fils sont-elles les mêmes après atteinte de cet équilibre séculaire ou juste en ce point précis ?

également, est-il possible de faire cette approximation : dans une filiation radioactive, si l'activité du père diminue de 3Bq, celle du fils augmente de 3Bq ?

merci d'avance !

bonne journée

[Eliser]

Salut à toi Hu Go,

L’activité du fils dans la filiation radioactive est définie selon cette formule qui n’est pas à apprendre :

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Avec T1 la demi-vie de l’atome père, et T2 la demi vie de l’atome fils, A1,0 l’activité du père qui va tendre vers 0, et A2 l’activité du fils.

Comme tu le vois, l’activité du fils va donc être dépendante de sa demi-vie ainsi que de celle de son atome père.

On peut avoir 2 cas de figure :

T2 > T1 : dans ce cas l’atome père va être limitant. Les atomes fils se désintégreront plus vite que les atomes pères. L’activité du fils ne pourra donc pas dépasser celle du père, elle augmentera donc jusqu’à l’atteindre puis sera en équilibre avec celle-ci. Sur tes courbes, cela sera représenté comme ceci :

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T2 < T1 : dans ce cas l’atome père ne sera pas limitant. Les atomes pères se désintègreront plus vite que les atomes fils. Les atomes fils mettront plus de temps à atteindre leur activité maximum. La courbe d’activité de l’atome fils pourra alors dépasser celle du père comme sur ce graphique :

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Ainsi de manière générale, quand l’activité du nucléide père diminue, celle du nucléide fils augmente. Je pense que le professeur Ribeiro veut que vous compreniez ça, et éventuellement qu’un équilibre est atteint lorsque le nucléide fils possède une demi-vie inférieure à celle du nucléide père.
Je te conseille de regarder les annales, pour voir ce qui a été posé sur ce sujet les années passées.


Concernant ta dernière question, j’ai fait le calcul avec la formule de l’activité du fils. Ton affirmation serait fausse, cependant, il existe bel et bien un rapport de proportionnalité. On pourrait ainsi dire que si l’activité du père est divisée par 2, l’activité du fils le sera aussi.


J’espère que tu as bien compris cela, si tu veux en avoir le cœur net, refais le calcul (tu n’as qu’à inventer les données). Bon courage pour tes révisions.

William
P.S. toute la team biophy’ t’envoie de l’amour <3

[Hu Go]

salut

merci bcp pr ta réponse !

j'ai cependant une nvle interrogation, en lien avec ma question 2 : "également, est-il possible de faire cette approximation : dans une filiation radioactive, si l'activité du père diminue de 3Bq, celle du fils augmente de 3Bq ?"

dans un autre sujet ("https://forum.tutotours.fr/viewtopic.php?f=253&t=3322"), il semblerait que cette hypothèse soit faite (bien que fausse d'après tes calculs), qu'en est-il ?

[Eliser]

Salut à nouveau,

J’ai regardé le qcm auquel tu fais mention dans ta question. Il semblerait que, pour simplifier la question et ne pas avoir à utiliser l’atroce formule que je t’ai mis tant tôt (qui n’est pas à apprendre je le répète), la désintégration du nucléide fils ait été négligée.
Le fait que l’affirmation marche est due à la non décroissance du nombre d’atome fils et donc de son activité.

Un bon moyen de voir ça est que si tu cumules les courbes que donne la professeure Ribeiro dans son cours, la somme des 2 n’amène pas à une activité totale constante au cours du temps, comme retrouvée dans ce QCM.

On a donc bien une règle de proportionnalité entre l’activité du nucléide père et celle du nucléide fils comme je te l’ai montré avec la formule adaptée.
Ton affirmation est donc bien fausse dans le monde réel mais vrai dans le qcm puisque la désintégration du noyau fils est négligée. C’est un peu comme, lorsque tu dois calculer la vitesse de chute libre d’un objet, les frottements de l’air sont négligés.

Je réponds à ta question pour t’expliquer un concept assez compliqué, mais ne t’en fais pas, vous ne serez pas interrogez là-dessus à l’examen. Il te suffit de comprendre le concept de la filiation radioactive et de savoir que l’activité du père diminuant, l’activité du fils augmentera (en tout cas pour les premières périodes radioactives).

Bon courage pour la suite de tes révisions,
William
P.S. la team biophy’ est avec toi !