Aperçu du sujet
EXERCICE 1 : Datation d’un vin par radioactivité (7,5 points) Partie 1 : Radioactivité du césium 137 Document 1 : Césium 137 Suite aux essais nucléaires effectués durant la période 1945-1980, une importante quantité de césium 137, radioactif, a été libérée dans l’environnement et s’est déposée sur toute la surface
EXERCICE 1 : Datation d’un vin par radioactivité (7,5 points) Partie 1 : Radioactivité du césium 137 Document 1 : Césium 137 Suite aux essais nucléaires effectués durant la période 1945-1980, une importante quantité de césium 137, radioactif, a été libérée dans l’environnement et s’est déposée sur toute la surface du globe, notamment sur les vignes. Il est donc normal de retrouver des traces de cet isotope du césium dans les raisins et donc dans le vin. Toutefois le niveau de radioactivité du raisin est extrêmement faible. C’est pourquoi il a fallu attendre la fin des années 1990 pour mettre au point une technique de datation des vins, en mesurant l’activité du césium 137. D’après le site www.laradioactivité.com 1. L’élément césium présente plusieurs isotopes. Définir le terme isotope. 2. Le noyau de césium 137 est noté 137Cs. 55 Donner la composition de ce noyau. 3. L'équation de la réaction de désintégration du césium 137 s’écrit : 137Cs 137Ba + AX 55 56 Z 3.1. En appliquant les lois de conservation, déterminer les valeurs de Z et A, associées à la particule X. 3.2. En déduire le nom de la particule X émise. 3.3. Préciser le type de radioactivité de cette désintégration. 4. La plupart des noyaux fils, obtenus par désintégration du césium 137, se trouvent dans un état excité : chacun d’eux émet alors un rayonnement d’énergie E = 6,25×105 eV en se désexcitant. 4.1. Etablir l’expression littérale de la longueur d’onde associée à ce rayonnement, en fonction de E et c. hc On rappelle qu’un photon transporte une énergie (exprimée en J) E = où h est la constante de Planck et c la célérité de la lumière dans le vide. 4.2. Vérifier par le calcul que = 2,0×10-12 m. Données : L’électron-volt : 1 eV = 1,6×10-19 J Constante de Planck : h = 6,62×10-34 J.s Célérité de la lumière dans le vide c = 3,0×108 m.s-1 17PY2SAG1 Page 2 sur 8 4.3. En déduire le type de rayonnement électromagnétique émis, à partir du diagramme suivant. Justifier la réponse. Partie 2 : Authentification d’un vin Le millésime d’un vin correspond à l'année de récolte des raisins ayant servi à le produire. En 2000, différents laboratoires de Bordeaux ont réalisé une étude sur des millésimes du vignoble bordelais entre 1950 et 2000. Document 2 : Activité due au césium 137 mesurée en 2000 pour des vins