L'atelier des apprentis

✔ Produire et analyser différentes représentations graphiques de l'abondance des éléments chimiques

Le tableau périodique recense 118 éléments chimiques : 94 ont été observés sur Terre et 24 ont été créés artificiellement.


Ce tableau donne, en partie par million (ppm), l'abondance des dix éléments chimiques les plus présents dans notre galaxie.

1. Convertissez en pourcentage les valeurs données en partie par million (ppm) du tableau.

2. Représentez sous la forme d'un diagramme en bâtons l'abondance massique des éléments chimiques les plus fréquents.

✔ Reconnaître une réaction nucléaire

Pour remplacer les centrales nucléaires à fission, qui produisent de nombreux déchets radioactifs et posent des problèmes environnementaux, la recherche s'oriente vers les réactions de fusion entre le deutérium et le tritium. Les nouvelles centrales à fusion seraient moins polluantes et produiraient beaucoup plus d'électricité.

1. L'écriture conventionnelle du noyau de l'atome \mathrm{X} est { }_{Z}^{A} X. Donnez la signification et le nom des nombres Z et A.

2. L'hydrogène a trois isotopes : l'hydrogène 1, le deutérium { }_{1}^{2} \mathrm{H} et le tritium { }_{1}^{3} \mathrm{H}. Donnez leur composition.

3. Identifiez la réaction qui correspond à une fusion.

a. { }_{1}^{3} \mathrm{H} \rightarrow{ }_{2}^{3} \mathrm{He}+{ }_{-1}^{\enspace0} \mathrm{e}^{-}

b. { }_{1}^{2} \mathrm{H}+{ }_{1}^{3} \mathrm{H} \rightarrow{ }_{2}^{4} \mathrm{He}+{ }_{0}^{1} \mathrm{n}

✔ Utiliser une décroissance radioactive dans divers contextes

Le 11 mars 2011, un accident majeur à la centrale de Fukushima (Japon) s'est produit à la suite d'un tremblement de terre suivi d'un tsunami. Les réacteurs ont rejeté plusieurs isotopes radioactifs, dont certains d'iode. On mesure leur activité, proportionnelle au nombre de noyaux.

1. Déterminez l'activité des isotopes { }^{131} \mathrm{I} et { }^{133} \mathrm{I} de l'iode et celle du tellure { }^{132}\mathrm{Te} le 11 mars 2011.

2. Déterminez graphiquement la demi-vie de chacun de ces isotopes.

3. Déterminez, pour chaque isotope, la durée au bout de laquelle l'activité a été divisée par 8 par rapport à l'activité initiale.

✔ Expliquer l'utilisation de noyaux radioactifs dans un contexte médical

La curiethérapie est une technique médicale utilisée pour soigner les lésions cancéreuses localisées, notamment dans les cancers de la prostate. Elle consiste à implanter dans les tissus cancéreux de petites doses de noyaux radioactifs. Les rayonnements émis par ces noyaux détruisent les cellules cancéreuses.
On utilise deux types de sources radioactives : l'iode 125 ou l'iridium 192.
On admet que la source radioactive ne présente plus de danger lorsque le nombre de noyaux radioactifs a été divisé par 16.

• Demi-vie des noyaux radioactifs : t_{1 / 2, \text { iode } 125}=59,4 j et t_{1 / 2 \text {,iridium } 192}=73,8 j.