Vidéo question :: Déterminer quel échantillon a une demi-vie de deux jours à partir des données de taux de comptage Chimie

Transcription de la vidéo

Cinq échantillons radioactifs sont mesurés sur trois jours à l’aide d’un tube de Geiger-Müller pour obtenir un taux de comptage. Lequel des échantillons a une demi-vie de deux jours ?

Un échantillon radioactif peut subir une décroissance radioactive. La décroissance radioactive est l’émission spontanée de rayonnement par un noyau instable. Le tube Geiger-Müller est utilisé pour détecter les rayonnements, et il est fixé à un compteur Geiger. Lorsque le rayonnement pénètre dans le tube, une impulsion électrique est envoyée au compteur. Le compteur affiche le taux de comptage. Le taux de comptage est le nombre d’événements de détection du rayonnement, tels que des impulsions électriques par seconde ou par minute.

La demi-vie est la quantité de temps nécessaire pour que la moitié des noyaux radioactifs d’un échantillon se désintègre. À mesure que les noyaux radioactifs se désintègrent, il y aura moins de rayonnement libéré. Lorsque le rayonnement entre en collision avec un atome, cela peut conduire l’atome à perdre un électron. Nous pouvons donc l’appeler rayonnement ionisant.

S’il y a moins de rayonnement ionisant libéré, il y aura moins d’événements de détection du rayonnement. Ainsi, le taux de comptage va diminuer. Par conséquent, le taux de comptage est directement corrélé à la quantité de matière radioactive restante. Cela signifie que la demi-vie peut être décrite comme la quantité de temps nécessaire pour que la moitié des noyaux radioactifs d’un échantillon se désintègre ou la quantité de temps nécessaire pour que le taux de comptage diminue à la moitié de sa valeur initiale.

Nous voulons savoir lequel des échantillons a une demi-vie de deux jours. Nous devons donc voir le taux de comptage de quelle source est divisée par deux au bout de deux jours. La colonne du jour deux ne représente pas le taux de comptage au bout de deux jours, mais plutôt le taux de comptage après un jour de surveillance. Par conséquent, la colonne du jour trois contient le taux de comptage au bout de deux jours. Nous devons comparer le taux de comptage entre la colonne du premier et du troisième jour. Nous avons déjà établi que le taux de comptage va diminuer avec la décroissance nucléaire radioactive.

Nous devons déterminer à quel point les valeurs de la colonne du jour trois sont plus petites que dans la colonne du jour un. Donc, pour chacune des sources, nous devons diviser sa valeur dans la colonne du jour trois par sa valeur dans la colonne du jour un. Pour la source 𝐴, ce sera 300 divisés par 1200. Par conséquent, le taux de comptage au bout de deux jours vaut un quart du taux de comptage initial. Mais nous voulons trouver la demi-vie, donc le taux de comptage doit être la moitié de sa valeur initiale, et non un quart.

Pour la source 𝐵, nous devons calculer 85 divisés par 100. Cela nous donne 17 sur 20, ou 0,85. Pour la source 𝐶, nous devons calculer 300 divisés par 600. Cela nous donne la valeur un-demi, donc au bout de deux jours, le taux de comptage est tombé à la moitié de sa valeur initiale. Cela signifie que l’échantillon 𝐶 a une demi-vie de deux jours et c’est la réponse à cette question. Mais juste pour être sûr, vérifions les valeurs des sources 𝐷 et 𝐸. Ni la source 𝐷 ni 𝐸 ne donne une valeur d’un-demi. Nous savons donc que la réponse à la question « lequel des échantillons a une demi-vie de deux jours ? » est la source 𝐶.