1. Etude du noyau :
1.1. Le symbole d'un noyau se note . Donner le nom des grandeurs représentées par les lettres A et Z ainsi que leur signification :
1.2. Ecrire le symbole de l'atome de carbone 14 :
1.3. Donner la composition du noyau de l'atome de carbone 14 :
1.4. En vous aidant du texte, définir le terme isotope :
1.5. Le noyau de carbone 14 est radioactif. Définir ce terme :
2. Les réactions nucléaires :
2.1. Le bombardement des noyaux d'atomes d'azote par les neutrons aboutit à la réaction nucléaire dont l'équation est la suivante :
2.2. La désintégration du noyau de carbone 14 conduit à l'émission d'un électron de symbole et d'un noyau :
3. Loi de décroissance radioactive :
3.1. Dans le texte on utilise l'expression : "temps de demi-vie du carbone 14". Donner la définition du terme temps de demi-vie (notée t1/2) :
3.2. La loi de décroissance radioactive en fonction du temps est du type : N(t) = N0 * e-λt . Que représentent les grandeurs physiques N(t), N0 et λ ? :
4. Datation au carbone 14 :
4.1. Justifier la variation d'activité d'un échantillon de bois au cours du temps :
4.2. Sachant que la loi de décroissance de l'activité en fonction du temps s'écrit : A(t) = A0 * e-λt :
Description :
Exercice corrigé de physique de terminale scientifique sur la physique nuléaire.
Dans le cycle du carbone, l'élément carbone est présent sous forme de :
• Deux isotopes stables : le carbone 12 (majoritaire) et le carbone 13 (minoritaire)
• Un isotope instable : le carbone 14 (très minoritaire)
Le temps de demi-vie du carbone 14 est de l'ordre de 5570 ans. Il est continuellement produit dans la haute atmosphère grâce à des réactions nucléaires entre les noyaux des atomes d'azote 14 de l'air et des neutrons d'origine cosmique. Ces réactions maintiennent une teneur constante en carbone-14 dans l'atmosphère.
Le carbone 14 formé réagit rapidement avec le dioxygène de l'air pour former du dioxyde de carbone, CO2. Tous les organismes vivants échangent du dioxyde de carbone avec l'atmosphère par la respiration et l'alimentation. Ils fixent le carbone 14 dans leurs tissus jusqu'à leur mort, à une teneur égale à celle de l'atmosphère. Après la mort, l'absorption et le rejet de dioxyde de carbone s'arrêtent. (...)
