physique-chimie (terminale) · Chapitre 15 · Exercice de TD

Lecture d'un diagramme (N, Z)

Décroissance radioactive · niveau 3 (difficile)

Énoncé

Lecture d'un diagramme (N, Z).

Le carbone possède les isotopes $^{11} C$ , $^{12} C$ , $^{13} C$ et $^{14} C$ . Les noyaux stables du carbone sont $^{12} C$ et $^{13} C$ .

Placer ces quatre isotopes dans le diagramme (N, Z).
Prévoir le type de radioactivité de $^{11} C$ et de $^{14} C$ .

Corrigé

Tous ont $Z = 6$ ; leurs nombres de neutrons sont $N = 5, 6, 7, 8$ : ils s'alignent verticalement dans le diagramme, la vallée de stabilité passant par $N = 6$ et $N = 7$ .
$^{14} C$ ( $N = 8$ ) est au-dessus de la vallée (excès de neutrons) : radioactivité $β^{-}$ (c'est bien sa désintégration réelle, vers $^{14} N$ ). $^{11} C$ ( $N = 5$ ) est au-dessous (excès de protons) : radioactivité $β^{+}$ (vers $^{11} B$ ).

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