Combien de temps dure ce contrôle sur « Transformation nucléaire : décroissance radioactive et demi-vie » ?

120 minutes pour 5 exercices notés sur 20.

Le corrigé est-il fourni ?

Oui : le corrigé complet est fourni en PDF (bouton « Télécharger le corrigé »), avec le barème exercice par exercice.

Ce sujet peut-il servir de DS, de contrôle ou d'interrogation ?

Oui : c'est un devoir surveillé complet de 120 minutes. Pour une interrogation courte, garde un ou deux exercices ; pour un DS ou un contrôle de fin de chapitre, fais le sujet entier en temps limité.

Ce sujet suit-il le programme de spécialité physique-chimie de terminale ?

Oui, il évalue les notions du chapitre « Transformation nucléaire : décroissance radioactive et demi-vie » du programme officiel de spécialité physique-chimie en terminale.

Spécialité Physique-Chimie Terminale

Ressources · Terminale · Spécialité Physique-Chimie

Transformation nucléaire : décroissance radioactive et demi-vie

Radioactivité α, β⁻, β⁺, loi de décroissance exponentielle, demi-vie, activité, datation et applications (thème Constitution et transformations de la matière)

À propos de cette page

Ce devoir surveillé sur « Transformation nucléaire : décroissance radioactive et demi-vie » en terminale permet de faire le point sur ses connaissances en spécialité physique-chimie, comme lors d'un véritable contrôle. Elle suit le programme officiel de terminale et propose plusieurs exercices notés sur 20, avec un corrigé détaillé. Au programme : L'essentiel, Stabilité des noyaux : le diagramme (N, Z), Radioactivités α, β⁻, β⁺ et émission γ, Loi de décroissance, demi-vie et activité. Travaille seul, chronomètre-toi, puis compare tes réponses au corrigé pour identifier les points à revoir. Parfait pour mesurer ses progrès et réviser efficacement. Évaluation gratuite conçue par un professeur particulier à Marseille pour aider les élèves de terminale en spécialité physique-chimie.

⬇ Télécharger le sujet (PDF) ⬇ Télécharger le corrigé (PDF)

Sujet et corrigé prêts à imprimer.

Devoir surveillé · Niveau difficile · Durée 120 min · Noté sur 20

120:00

Calculatrice interdite · Tous les calculs doivent figurer sur la copie. Les résultats seront donnés sous la forme la plus simple possible.

Devoir surveillé · Spécialité Physique-Chimie

Transformation nucléaire : décroissance radioactive et demi-vie

Classe de Terminale
Durée : 120 min
Barème : / 20 points

Nom : ……………………………………………

Prénom : ……………………………………………

Devoir surveillé de fin de chapitre, tout en niveau difficile. Télécharge le sujet en PDF, travaille sur une feuille sans aide, puis vérifie avec le corrigé téléchargeable ci-dessous.

Exercice 1 — Équations de désintégration et diagramme (N, Z)

/ 4 pts

L'américium 241 ( $Z = 95$ ), présent dans d'anciens détecteurs de fumée, est émetteur $α$ . Écrire l'équation de sa désintégration (neptunium : $Z = 93$ ).
Le strontium 90 ( $Z = 38$ ) est émetteur $β^{-}$ . Écrire l'équation de sa désintégration (yttrium : $Z = 39$ ).
L'azote 13 ( $Z = 7$ ) est émetteur $β^{+}$ . Écrire l'équation de sa désintégration (carbone : $Z = 6$ ).
Les isotopes stables du strontium ont des nombres de masse compris entre 84 et 88. Situer le strontium 90 par rapport à la vallée de stabilité et justifier son type de radioactivité.

Exercice 2 — Loi de décroissance du lutécium 177

/ 4 pts

Le lutécium 177, utilisé en radiothérapie interne, a une demi-vie de 6,65 jours. Donner l'expression de $N (t)$ et calculer la constante radioactive $λ$ en $j^{- 1}$ .
Calculer le pourcentage de noyaux restant 15,0 jours après l'injection.
Déterminer la durée au bout de laquelle l'activité est divisée par 20.
Montrer que, quelle que soit la date $t$ , $N (t + t_{1 / 2}) = \frac{N (t)}{2}$ .

Exercice 3 — Activité d'une source de plutonium 238

/ 4 pts

Le plutonium 238 ( $Z = 94$ ) est émetteur $α$ . Écrire l'équation de sa désintégration (uranium : $Z = 92$ ).
Les sondes Voyager, lancées en 1977, emportent des générateurs électriques au plutonium 238 ( $t_{1 / 2} = 87, 7$ ans, $M = 238 g \cdot m o l^{- 1}$ ). Calculer l'activité de 500 g de plutonium 238. Données : $N_{A} = 6, 022 \times 10^{23} m o l^{- 1}$ ; 1 an $= 3, 156 \times 10^{7}$ s.
Calculer le pourcentage de l'activité initiale restant en 2026, soit 49 ans après le lancement.
Expliquer pourquoi une enveloppe métallique de quelques millimètres suffit à arrêter le rayonnement principal de cette source, et pourquoi elle reste dangereuse en cas de dispersion.

Exercice 4 — Datation potassium-argon d'une coulée volcanique

/ 4 pts

Le potassium 40 ( $t_{1 / 2} = 1, 25 \times 10^{9}$ ans) se désintègre en partie en argon 40, un gaz. Expliquer pourquoi on peut considérer qu'une lave, au moment de sa solidification, ne contient pas d'argon 40.
Modèle simplifié : on admet que chaque noyau de potassium 40 désintégré donne un noyau d'argon 40 retenu dans la roche. Montrer que l'âge de la roche vaut $t = \frac{1}{λ} \ln (1 + \frac{N_{Ar}}{N_{K}})$ .
Dans un basalte, on mesure $\frac{N_{Ar}}{N_{K}} = 0, 0850$ . Calculer l'âge de la coulée dans ce modèle.
Expliquer pourquoi le carbone 14 ( $t_{1 / 2} = 5 730$ ans) ne permettrait pas de dater cette coulée.

Exercice 5 — Radium 223 en médecine et radioprotection

/ 4 pts

Le radium 223 ( $Z = 88$ , $t_{1 / 2} = 11, 4$ jours), émetteur $α$ , traite des métastases osseuses. Écrire l'équation de sa désintégration (radon : $Z = 86$ ).
La dose prescrite est de 55 kBq par kilogramme de masse corporelle. Calculer l'activité injectée à un patient de 70,0 kg, puis l'activité restante 28,0 jours plus tard, date de l'injection suivante (on néglige l'élimination biologique).
Montrer que le nombre de noyaux de radium 223 injectés est d'environ $5, 5 \times 10^{12}$ .
Expliquer l'intérêt d'un émetteur $α$ pour détruire une tumeur osseuse, et citer les trois règles de radioprotection appliquées par le personnel soignant.

Ce contrôle de spécialité physique-chimie Terminale en bref

Un devoir surveillé type contrôle en classe sur « Transformation nucléaire : décroissance radioactive et demi-vie » : 5 exercices, 120 minutes, noté sur 20. Le sujet et le corrigé sont téléchargeables en PDF, prêts à imprimer, pour travailler comme en classe.

Exercice 1 — Équations de désintégration et diagramme (N, Z)/ 4 pts
Exercice 2 — Loi de décroissance du lutécium 177/ 4 pts
Exercice 3 — Activité d'une source de plutonium 238/ 4 pts
Exercice 4 — Datation potassium-argon d'une coulée volcanique/ 4 pts
Exercice 5 — Radium 223 en médecine et radioprotection/ 4 pts

Notions évaluées

L'essentiel, Stabilité des noyaux : le diagramme (N, Z), Radioactivités α, β⁻, β⁺ et émission γ, Loi de décroissance, demi-vie et activité, Datation, médecine et radioprotection, Méthodes.

Pour préparer ce contrôle

Relire le cours.
Refaire les exercices corrigés.
Se tester avec le QCM (24 questions).
Faire ce sujet en conditions réelles — 120 min, sans le cours — puis se corriger et noter les points à revoir.

Voir tous les contrôles de spécialité physique-chimie Terminale · tous les devoirs surveillés corrigés

Questions fréquentes sur ce sujet

Combien de temps dure ce contrôle sur « Transformation nucléaire : décroissance radioactive et demi-vie » ?: 120 minutes pour 5 exercices notés sur 20. Prévois le double si tu enchaînes avec la correction.
Le corrigé est-il fourni ?: Oui : le corrigé complet est fourni en PDF (bouton « Télécharger le corrigé »), avec le barème exercice par exercice.
Ce sujet peut-il servir de DS, de contrôle ou d'interrogation ?: Oui : c'est un devoir surveillé complet de 120 minutes. Pour une interrogation courte, garde un ou deux exercices ; pour un DS ou un contrôle de fin de chapitre, fais le sujet entier en temps limité.
Ce sujet suit-il le programme de spécialité physique-chimie de terminale ?: Oui : il évalue uniquement les notions du chapitre « Transformation nucléaire : décroissance radioactive et demi-vie » du programme officiel de spécialité physique-chimie en terminale, soit L'essentiel, Stabilité des noyaux : le diagramme (N, Z), Radioactivités α, β⁻, β⁺ et émission γ, Loi de décroissance, demi-vie et activité.

Bloqué sur ce chapitre ?

Moi c'est Ben, j'ai créé ce site pour aider le plus d'élèves possible, partout en France. Je peux aussi reprendre avec toi ce qui coince en cours particulier : en visio, ou à domicile si tu es à Marseille.

Réserver un 1^er cours → Voir les tarifs

Prof de physique-chimie à Marseille · Cours particuliers au lycée · Aide aux devoirs