e. Vitesse de d�sint�gration d�un isotope radioactif

 

La d�sint�gration radioactive est un processus qui ob�it � une cin�tique d�ordre un. Or, on sait que la loi de vitesse d�ordre un permet d�exprimer la concentration d�un r�actif A en fonction du temps. En r�arrangeant et en combinant, il vient :

 

ln ([A0]/[A]) = λt = (0.693/t1/2) t                        (1)

 

[A0] et [A] repr�sentent les concentrations de A � t=0 et � un moment ult�rieur t.

λ est la constante de radioactive exprim�e en s -1

t1/2 ou T correspond � la demi-vie c�est � dire au  temps qu�il faut pour que la moiti� d�un �chantillon d�un isotope radioactif ait subit la d�sint�gration.

 

 

Le nombre de noyaux radioactifs qu�il y a dans un �chantillon est proportionnel � la concentration de l�esp�ce radioactive, de sorte que :

 

[A0]/[A]=N0/N                          (2)

 

N0 et N repr�sentent le nombre de noyaux radioactifs � t=0 et � un moment ult�rieur t.

En combinant les �quations (1) et (2), on obtient :

 

ln(N0/N) = λt = (0.693/t1/2) t                            (3)

 

Il est possible de dater certains objets arch�ologiques � l�aide du carbone 14.

Lorsqu�on envisage de d�terminer l��ge d�un objet, on r�sout tout d�abord l��quation (3) par rapport � t, on obtient :

t = (t1/2/0.693). ln(N0/N)

 

Sachant que la demi-vie du carbone 14 est �gale � 5730 ann�es, si on introduit cette valeur dans l��quation, on obtient :

t = (8.27 * 103 ann�es) ln(N0/N)

 

La d�sint�gration radioactive �tant d�ordre un, on  peut simplifier l�expression N0/N :

N0/N = 15.3/R

R �tant la vitesse de d�sint�gration actuelle du carbone.

 

L��quation finale est ainsi obtenue :

t = (8.27 * 103 ann�es) ln(15.3/R)

 

 

  La diminution exponentielle du nombre de noyaux radioactifs d�un �chantillon implique que l�activit� de l��chantillon d�croisse aussi exponentiellement avec le temps.

    Le graphe est caract�ris� par la demi-vie t1/2.  

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