Flashcards : Radioactivité et datation au carbone 14 (39 cartes)

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1Question

Qu'est-ce qu'un isotope d'un élément chimique ?

Réponse

Un noyau avec même nombre de protons Z mais nombre de neutrons N différent.

2Question

Quelle formule relie le nombre de masse A au nombre de neutrons N et de protons Z ?

Réponse

A=N+ZA = N + Z

3Question

Qu'est-ce que la radioactivité ?

Réponse

La désintégration spontanée de noyaux instables avec émission de particules et parfois rayonnement gamma.

4Question

Quels sont les trois isotopes naturels du carbone ?

Réponse

Le ¹²C, le ¹³C et le ¹⁴C.

5Question

Quel isotope du carbone est le plus abondant dans l’atmosphère ?

Réponse

Le ¹²C.

6Question

Quel isotope naturel du carbone est instable ?

Réponse

Le ¹⁴C.

7Question

Que se transforme en proton lors de la désintégration bêta moins du carbone 14 ?

Réponse

Un neutron.

8Question

Quel noyau est produit lors de la désintégration bêta moins du carbone 14 ?

Réponse

Le noyau d’azote 14.

9Question

Quelle particule est émise lors de la désintégration bêta moins du carbone 14 ?

Réponse

Un électron.

10Question

Quelle est l’équation de désintégration du carbone 14 ?

Réponse

614C→714N+−10e−^{14}_{6}\mathrm{C}\rightarrow{}^{14}_{7}\mathrm{N}+{}^{0}_{-1}\mathrm{e}^{-}.

11Question

Quelles sont les caractéristiques de la radioactivité ?

Réponse

Aléatoire, inéluctable, spontanée et indépendante des conditions extérieures.

12Question

Qu'est-ce que la demi-vie en radioactivité ?

Réponse

La durée pour que la moitié des noyaux radioactifs se désintègre.

13Question

Quelle formule donne le nombre de noyaux restants après n demi-vies ?

Réponse

N=N02nN=\frac{N_0}{2^n}

14Question

Quelle est la demi-vie du carbone 14 ?

Réponse

5 730 ans.

15Question

Pourquoi la datation au ¹⁴C mesure-t-elle le temps depuis la mort d'un organisme ?

Réponse

Parce que les échanges de carbone avec l’atmosphère cessent à sa mort.

16Question

Quel rapport isotopique les organismes vivants ont-ils par rapport à l'atmosphère ?

Réponse

Un rapport ¹⁴C/¹²C identique à celui de l’atmosphère.

17Question

Pourquoi les organismes vivants ont-ils ce rapport ¹⁴C/¹²C identique à l'atmosphère ?

Réponse

Parce qu’ils ne distinguent pas le ¹⁴CO₂ du ¹²CO₂.

18Question

Que faut-il connaître pour dater un organisme au ¹⁴C ?

Réponse

Le rapport ¹⁴C/¹²C de l’organisme au moment de sa mort.

19Question

Comment un organisme autotrophe fabrique-t-il sa matière organique ?

Réponse

Par photosynthèse à partir d’éléments minéraux.

20Question

Quelle est l'équation chimique de la photosynthèse ?

Réponse

6H2O+6CO2→C6H12O6+6O26H_2O+6CO_2\rightarrow C_6H_{12}O_6+6O_2 sous lumière.

21Question

Quelle est l'équation chimique de la respiration ?

Réponse

C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O+eˊnergieC_6H_{12}O_6+6O_2\rightarrow6CO_2+6H_2O+\text{énergie}.

22Question

Quelle formule calcule la durée depuis la mort d'un organisme en radiocarbone ?

Réponse

t=ln⁡([14C/12C]atm[14C/12C]ech)λt=\frac{\ln\left(\frac{[^{14}\mathrm{C}/^{12}\mathrm{C}]_{atm}}{[^{14}\mathrm{C}/^{12}\mathrm{C}]_{ech}}\right)}{\lambda}

23Question

Quelle est la valeur atmosphérique de référence du rapport ¹⁴C/¹²C utilisée ?

Réponse

1,2 × 10⁻¹²

24Question

Quelle étape suit la mesure du ¹⁴C restant pour dater un échantillon organique ?

Réponse

Comparer son rapport ¹⁴C/¹²C au rapport initial atmosphérique.

25Question

Que font les eaux de surface refroidies et salées au large du nord-est du Groenland?

Réponse

Elles plongent à plus de 3 000 m et alimentent un courant marin profond

26Question

Comment évolue le rapport ¹⁴C/¹²C des eaux profondes avec le temps?

Réponse

Il diminue avec le temps

27Question

Que permet d’estimer la diminution du rapport ¹⁴C/¹²C dans les eaux profondes?

Réponse

La durée depuis la plongée des eaux profondes

28Question

Quelle caractéristique du courant marin profond est révélée par l’étude du rapport ¹⁴C/¹²C?

Réponse

Il est très lent

29Question

Quelle condition doit remplir un échantillon pour la datation au carbone 14 ?

Réponse

Il doit contenir du carbone.

30Question

Pourquoi la datation au carbone 14 est-elle moins précise pour les échantillons très anciens ?

Réponse

Parce qu'il reste très peu de ¹⁴C.

31Question

Pour quels noyaux les isotopes les plus stables ont-ils autant de neutrons que de protons ?

Réponse

Pour les petits noyaux avec numéro atomique Z≤20Z \leq 20.

32Question

Quelle grandeur est conservée dans toute réaction nucléaire ?

Réponse

Le nombre de masse A.

33Question

Quelle est la valeur de la constante de radioactivité du carbone 14 ?

Réponse

λ=1,21×10−4 an−1\lambda = 1,21 \times 10^{-4} \text{ an}^{-1}.

34Question

Quel rapport atmosphérique sert de référence en datation au ¹⁴C ?

Réponse

Celui de 1950.

35Question

Pourquoi le rapport atmosphérique de référence est-il fixé à 1950 ?

Réponse

Parce que les essais nucléaires atmosphériques ont injecté artificiellement du ¹⁴C après cette date.

36Question

Comment le carbone est-il renouvelé chez les êtres vivants ?

Réponse

Par échanges de CO₂ avec l’atmosphère via photosynthèse et respiration.

37Question

Quel rapport ¹⁴C/¹²C mesure-t-on dans les troncs carbonisés de la Montagne Pelée?

Réponse

7,6 × 10⁻¹³

38Question

À quel âge correspond une éruption avec un rapport ¹⁴C/¹²C de 7,6 × 10⁻¹³?

Réponse

Environ 3 500 ans

39Question

Quelle baisse de ¹⁴C indique un âge d'environ 4 300 ans pour une momie?

Réponse

Une baisse de 40 % de la quantité de ¹⁴C

Teste-toi avec le QCM

Teste tes connaissances avec un QCM de 23 questions sur Radioactivité et datation au carbone 14.

1. Qu’est-ce qui distingue deux isotopes d’un même élément chimique ?

2. Un noyau contient 8 protons et 9 neutrons. Quel est son nombre de masse ?

Faire le QCM →

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