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Physique-Chimie

Chimie

Evolution temporelle d'une transformation nucléaire

Dans cette vidéo, Leïla aborde le sujet de l'uranium 238 et son utilisation potentielle pour fabriquer des bracelets contenant des cristaux de roche en béphite. Elle se concentre sur la sécurité de ces bracelets radioactifs et propose un exercice pour mieux comprendre. 

Tout d'abord, elle demande de préciser la particule émise lors de la désintégration alpha de l'uranium. Elle explique qu'il s'agit d'un noyau d'hélium 4,2, également appelé particule alpha. 

Ensuite, Leïla explique qu'un bracelet de béphite peut contenir jusqu'à 2 mg d'uranium et demande de calculer le nombre de noyaux radioactifs correspondant. Pour cela, elle utilise des données de chimie générale, telles que la masse molaire et la constante lambda de l'uranium, afin de convertir la masse en nombre de noyaux. 

Elle présente deux formules importantes en chimie : n = petit m sur grand m et n = na. Ces formules permettent de convertir la masse en nombre de moles et le nombre de moles en nombre d'atomes. En utilisant ces formules, Leïla calcule que 2 microgrammes de roche contiennent 50,6 x 10^17 noyaux. 

Leïla aborde ensuite l'expression de l'activité d'un échantillon en fonction de la constante lambda et du nombre de noyaux. L'activité, notée a, est mesurée en becquerels (Bq), lambda est la constante de radioactivité et n est le nombre de noyaux. 

En utilisant les valeurs de lambda et de n obtenues précédemment, Leïla calcule que l'activité radioactive du bracelet est de 24,8 Bq. Elle souligne que cette activité est négligeable par rapport à d'autres sources de radioactivité présentes dans la vie quotidienne. 

Pour conclure, Leïla rappelle l'importance de comprendre que tout est radioactif dans la vie quotidienne, mais que cela n'est pas nécessairement dangereux tant que l'exposition reste en dessous d'une certaine dose maximale. Elle encourage les spectateurs à poser des questions ou à faire des commentaires.

Salut c'est Leïla, aujourd'hui on va faire un exercice sur l'uranium 238. Donc dans cet exercice on vous parle de l'uranium 238, le but pour nous ça va être d'examiner le fait qu'on peut l'utiliser pour faire des bracelets par exemple avec certains cristaux de roche qui sont fabriqués à partir de la bétaphite qui contient justement de l'uranium 238 et notamment quelque chose d'important, vous imaginez bien si on peut avoir des bracelets qui contiennent des composés radioactifs l'important c'est de savoir est-ce que c'est pas dangereux pour nous, donc ça va être le but de cet exercice. Tout d'abord on nous demande de préciser la particule émise lors de la désintégration alpha de l'uranium ça ça ne devrait plus avoir de secret pour vous, désintégration alpha c'est un noyau d'hélium 4,2 qu'on appelle aussi la particule alpha. Ensuite on vous dit qu'un bracelet de bétaphite peut contenir jusqu'à 2 mg d'aluminium et il faut en déduire le nombre de noyaux radioactifs. Pour ça il faut regarder les données, c'est une question simple de chimie générale, dans les données vous avez la masse molaire, vous avez la constante lambda de l'uranium, ici c'est vraiment une question de chimie pure, il n'y a pas vraiment de radioactivité, le but c'est de passer d'une masse à un nombre de noyaux. Donc, pour ça, vous avez la masse ici, m, qu'on appelle m, qui est de 2 microgrammes, il faut bien se souvenir de la conversion, 1 microgramme c'est 10,6 grammes, et on utilise deux formules de chimie, n égale petit m sur grand m, et n c'est na, le nombre d'avogadro, fois n. n c'est le nombre de molles, et na c'est le nombre d'atomes qu'on va avoir dans une molle. Ces deux formules elles sont super importantes, si jamais vous ne les connaissez pas, on peut les retrouver simplement avec juste de l'analyse dimensionnelle. Vous voyez, il faut juste checker que les unités vont bien coller ensemble, et du coup, pour bien checker ça, il faut bien se souvenir que le nombre d'avogadro, aussi curieusement que ça peut paraître, il a une unité, son unité c'est la molle moins 1. Pourquoi ? Parce que c'est un nombre d'atomes, un nombre d'éléments, de ce que vous voulez, par molle, donc c'est des molles moins 1. Donc voilà, l'un dans l'autre, je fais ma petite tambouille et j'obtiens que n c'est na fois m sur grand m. Je fais l'application numérique et je trouve que grand n c'est 50,6 fois 10 puissance 17 noyaux qui sont contenus dans ces 2 microgrammes de roche. Ensuite on nous demande d'exprimer l'activité d'un échantillon a en fonction de lambda et du nombre de noyaux n. Ça c'est aussi quelque chose qu'il y a à connaître. Donc a c'est l'activité qui est en bécréelle, lambda c'est la constante de radioactivité qui est en secondes moins 1, et n de t c'est le nombre de noyaux. Une fois que vous connaissez ça, vous pouvez continuer l'exercice ici. Vous voyez qu'on vous donne tout, on a le nombre de noyaux, on vient de l'avoir, on a le lambda, et donc après on va pouvoir remonter à l'activité radioactive du bracelet ici. Hop, allons-y. Donc l'activité radioactive c'est ce lambda, pardon, lambda c'est celui-là, 4,916 fois 10 puissance moins 18 fois le nombre de noyaux qu'on a trouvés ensemble, donc 50,6 fois 10 puissance 17. Et donc l'activité c'est 24,8 bécréelles. Pour vous donner un ordre de grandeur des légumes c'est 150 bécréelles et le corps humain c'est 8000 bécréelles. Donc vous voyez qu'en fait, ça, cette roche, même si elle contient de l'uranium, qu'il va y avoir un peu d'activité radioactive, en fait c'est complètement négligeable par rapport aux choses du quotidien. Il faut bien garder ça en tête parce que souvent quand on dit oui c'est radioactive on se dit ohlala mon dieu c'est radioactive ça va pas du tout, mais en fait dans la vie de tous les jours tout est radioactive, ce qui compte c'est juste combien c'est radioactive. Tout ce qu'on mange a une petite radioactivité, nous on a une petite radioactivité et c'est pas grave. Ce qu'il faut c'est ne pas dépasser une certaine dose maximale qui vous voyez très très loin devant ça. Donc on est loin de l'avoir dépassé. J'espère que cet exercice vous aura été utile, n'hésitez pas à poser toutes vos questions en commentaire ou à faire vos remarques.

Uranium 238 (2)

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