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Filiations radioactives (version 2)


Cette animation permet l'étude des filiations radioactives. Consulter la page "filiations radioactives (version 1)" pour l'étude de la théorie du phénomène. L'interface de la version 1 est prévu pour l'étude des filiations dont toutes les périodes sont voisines. L'interface de la présente version est mieux adapté pour les autres cas.
Rappels :
Le nombre N(t) de noyaux du père présents à l'instant t est donné par la relation :  N(t) = N0exp( − λ.t)
λ est la constante radioactive du nucléide considéré.
On appelle période radioactive (ou demi-vie) T la durée au bout de laquelle le nombre de radionucléides présents dans l'échantillon est divisé par deux. T = ln(2) / λ.
L'activité d'un élément A(t) est le produit du nombre de noyaux par la constante radioactive de l'élément A(t) = λ.N(t)

Utilisation :
Utiliser les boîtes de saisie pour choisir les valeurs des périodes et la valeur du pas (durée entre deux affichages).
Si une boîte est vide l'élément correspondant est considéré comme étant stable.
Il est possible d'utiliser le format normal ou le format scientifique pour entrer les données.
Les boutons radio [Lin] et [Log] permettent de choisir entre une échelle linéaire ou logarithmique.
Déplacer le curseur pour modifier la vitesse de l'animation.
Le bouton [Départ] lance l'animation. Le bouton [R a Z] place le système dans ses conditions initiales.
L'unité de temps est arbitraire mais elle est identique pour toutes les boîtes.
La dernière barre correspond aux noyaux stables formés à partir du dernier élément instable de la famille.

Vérifier que si la période d'un élément est beaucoup plus petite que celle de ses parents, sa présence ou son absence ne modifie pas l'évolution de ses fils. Par contre il faut noter que son activité reste égale à celle de son père.
Pour les familles dont des éléments ont des périodes très différentes faire l'étude pour diverses valeurs du pas.
Comparer les modes d'affichage "linéaire" et "logarithmique" si les valeurs des périodes sont très différentes. Quel est le plus adapté ?
Étudier les filiations U-238, U-235 et Pu-241 en prenant comme éléments ceux qui sont surlignés en jaune dans le tableau.
Refaire l'étude en prenant comme éléments ceux de courte période de chaque fin de série.

 

Filiations de U-238, U235 et Pu-241

Isotope Période   Isotope Période   Isotope Période
U-238 4,46.109 ans U-235 7,04.108 ans Pu-241 14,35 ans
Th-234 24,1 jours Th-231 25,5 jours Am-241 432,2 ans
Pa-234 1,17 minutes Pa-231 3,25.104 ans U-237 6,75 jours
U-234 247000 ans Ac-227 21,6 ans Np-237 2,14.106 ans
Th-230 80000 ans Th-227 18,2 jours U-233 1,59.105 ans
Ra-226 1602 ans Ra-223 11,4 jours Pa-233 26,97 jours
Rn-222 3,82 jours Rn-219 4 s Th-229 7,34.103 ans
Po-218 3 minutes Po-215 1,78 ms Ac-225 10 jours
Pb-214 27 minutes Pb-211 36,1 minutes Ra-225 14,9 jours
Bi-214 20 minutes Bi-211 2,15 minutes Fr-221 4,9 minutes
Po-214 1 μs Tl-207 4,79 minutes At-217 32,3 ms
Pb-210 22,3 ans Pb-207 Stable Bi-213 45,6 minutes
Bi-210 5 jours     Po-213 4,2 μs
Po-210 138,5 jours     Tl-209 2,16 minutes
Pb-206 Stable     Pb-209 3,25 heures
        Bi-209 Stable