Enseignement scientifique - La radioactivité et son intérêt en biologie

Dans le cadre de l'enseignement scientifique, ton prof de SVT en ligne t'explique dans ce cours niveau lycée (première) comment déterminer l'âge d'un fossile grâce aux isotopes radioactifs.

Théorie : définition de la demie-vie d'un atome

La courbe suivante montre la désintégration du carbone 14 dite de décroissance radioactive. On observe que le nombre d'atomes radioactifs diminue au cours du temps.

On définit la demi-vie de cet atome radioactif comme la durée au bout de laquelle il reste la moitié du nombre initial d'atomes (ou la moitié de l'activité initiale). Le nombre initial étant de 1, on lit la demi-vie au nombre 0.5 (pointillé rouge) soit 5730 ans.

Au bout de deux demi-vies, il reste 0.25 atome (ou activité), soit au bout de 11460 ans (= 2 x 5730). Et ainsi de suite.

Cette courbe est utile pour dater certains fossiles qui ont moins de 60 000 ans (soit à peu près 10 fois la demi-vie). Il faut mesurer les atomes de carbone 14 restant dans ce fossile et, gràace à la courbe, on peut connaître son âge.

Exercice corrigé : sujet sur la radioactivité à Fukushima

Lors de la catastrophe survenue en 2011 à Fukushima au Japon, du césium 137 a été rejeté dans l'atmosphère. La courbe de décroissance radioactive de cet atome est donnée ci-dessous en terme d'activité mesurée en Becquerel (= Bq)

1 - Déterminer graphiquement la valeur de la demi-vie du césium 137.

2 - Calculer l'activité restante au bout de deux demi-vies. Vérifier cette valeur graphiquement.

REPONSES.

1 - La demi-vie correspond à la durée au bout de laquelle il reste la moitié de l'activité initiale (ou la moitié du nombre d'atomes): on lit donc l'activité maximale du Césium 137: 1000 Bq. Et on lit la durée qui correspond à une activité de 1000/2 = 500 Bq soit 30 ans.

2 - Deux demi-vies correspondent donc à 60 ans. Il suffit alors de lire à partir de la courbe l'activité du Césium 137 à 60 ans soit 250 Bq, ce qui correspond à 500 / 2 !