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QCM Filiation Uranium



QCM sur la famille radioactive de l'uranium

L'uranium naturel contient de nos jours 99,3 % d'uranium 238 et 0,7 % d'uranium-235 fissile. Les périodes radioactives des deux isotopes d'uranium sont respectivement de 4,5 milliards et 700 millions d'années.

On négligera la différence de masses des deux noyaux.

De l'uranium-238 au plomb-206 ...
Filiation radioactive simplifiée de l’uranium-238. Les désintégrations qui se succèdent avec des périodes extraordinairement différentes changent la composition du noyau donc la nature de l’atome. Le nombre de nucléons diminue de 4 quand le noyau émet une particule alpha et reste inchangé quand il émet un électron bêta.
IN2P3

QUESTIONS :

1) Dans un tonne d'uranium naturel quelles sont les masses d'uranium-238 et 235 (on négligera les petites différences de masses des deux noyaux) ?

2) Il y a 4 milliards d'années, quelles étaient la masse totale d'uranium d'uranium à l'origine et les quantités respectives des deux espèces d'uranium ?

3) Même question il y a 2 milliards d'années ? Quelle était la fraction d'isotope fissile ?

4) Des réacteurs naturels ont-ils pu fonctionner il y a 2 milliards d'années ? Où ?

5) L'uranium-238 est en équilibre radioactif avec ses descendants. L'un d'entre eux est l'uranium-234 dont la période radioactive est de 245 000 ans. Combien trouve-t-on d'uranium-234 dans une tonne d'uranium-238 ?

6) Même question avec le radium - celui de Marie Curie - dont la période est de 1600 ans ?

7) Même question avec le radon-222 descendant du radium dont la période est de 3,8 jours. Quelle est la particularité du radon ?

8) Même question avec le plomb-210 quatrième descendant du radon-222 dont la période est de 22,3 années. Où se trouve ce plomb et ses descendants ?

9) Que sont devenus les atomes d'uranium qui ont disparu depuis 4 milliards d'années. ?

10) Que sont devenues les particules alpha émises depuis 4 milliards d'années.

SOLUTION du QCM