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Correction des QCM extraits de divers concours de kiné
par Laurent Mesguich
SUJET N°19 : NUCLEAIRE 1. C) La décroissance radioactive s’écrit m(t ) =
m ( 0)
2
t
T
.
Au bout de 3 heures, soit t = 3T, il reste :
m(t ) =
m(0) m(0) 0,2 1 −1
=
=
= .10 = 0,025 g → 10 3 soit 25 mg.
3
2
8
8
4
(
)
2. C) La radioactivité β − est l'émission d'un électron et d'un antineutrino. Les rayons gamma son des
ondes électromagnétiques de haute fréquence et donc de haute énergie. Ils sont très pénétrant et ont un
grand pouvoir d'ionisation.
3. D) Au bout de 2T, 75% du cadmium initial se sera désintégré, donc au bout de 13 h 24 min.
4. A) A = A0 e − λt , soit t =
AN : t =
t1/ 2
A
ln .
ln 2 A0
5590 10
ln = 5590 (ans).
ln 2
5
5.C) Le césium 137 instable se désintègre en émettant un électron et un noyau fils excité (Baryum) ; ce
dernier revient à un état de moindre énergie en émettant un ou photons.
137
0
Soit : 137
55 C s → 56 Ba + −1 e + γ .
6. B) t1 / 2 =
ln 2
λ
. AN : t1/ 2 = 9,5.108 s soit environ 30 ans.
Remarque : 1 an ≈ 3,16.107 s (à apprendre par coeur).
7. E) On a 45 = 5 × t1 / 2 , donc N ( 45) =
Or N 0 =
N0 N0
=
.
25
32
A0t1/ 2
At
3.108 × 8
3 8
, donc N ( 45) = 0 1 / 2 . AN : N (45s ) =
=
10 = 108 (noyaux).
ln 2
32ln 2
32 × 0,7 2,8
8. C)
77
77
A. F. Le brome 77 est un émetteur β + :35
Br → 34
Se + 10 e
B. F. λT = ln 2
C. V. λ =
ln 2
0,7
0,7
=
=
= 3,3.10 − 6 ( s −1 )
T
57 × 3600 0,21.10 6
Or le nombre initial de noyaux de brome 77 dans l’échantillon
est
N0 =
A0
λ
. Donc
6.1015
N0 =
= 1,8.10 21 .
−6
3,3.10
1
1
mv ² = × 10 −30 × (2.108 ) 2 = 2.10 −14 ( J )
2
2
L’énergie cinétique initiale de l’ensemble des particules émises a pour valeur : N 0 E c , soit 3,6.10 7 J .
D. F. Energie cinétique initiale d'une particule : Ec =
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par Laurent Mesguich
9.A)
m Noyau < Zm p + ( A − Z )mn .
Cette
différence
est
appelée
défaut
de
masse
∆m = m Noyau − (Zm p + ( A − Z )mn ) < 0 . Elle dépend du nombre de nucléons et non du nombre
d’électrons.