I- Exercice 3      Le nuage radioactif de Tchernobyl

 

Le 26 avril 1986, un accident à la centrale nucléaire de Tchernobyl (Ukraine) provoque l'explosion d'un des réacteurs. Une très grande quantité de radioéléments sont libérés dans l'atmosphère. Ce "nuage radioactif" a fait le tour de la Terre touchant l'Ukraine, la Biélorussie, la Finlande, la Scandinavie, la Pologne, l'Allemagne, la France et l'Italie. Parmi les nombreux éléments radioactifs rejetés, on note l'iode  et le césium . L'iode 131, utilisé en médecine, a une demi-vie de 8 jours. Les deux noyaux ont une radioactivité du type β –. 1)- La désintégration de l'iode forme du xénon Xe. Écrire l'équation de désintégration de ce radioélément. -  désintégration de l’iode 131 : -   -  Au cours de la réaction, il y a conservation du nombre de nucléons et conservation de la charge globale. 2)- A l'aide de la demi-vie, calculer la constante radioactive λ de l'iode. -  Constante radioactive λ : - -   3)- Lors de l'explosion, 100 kg de noyaux d'iode ont été émis dans l'atmosphère. La masse molaire de l'iode 131 étant égale à 127 g . mol –1, calculer le nombre N0 de noyaux émis. Donnée : Nombre d'Avogadro: NA = 6,02 × 1023 mol-1 -  Nombre de noyaux émis : -  Quantité de matière d’iode : -    -  Nombre de noyaux émis : -    -   A.N : -    4)- Quelle était l'activité de cette quantité d'iode au moment de l'explosion ? La réponse sera exprimée en becquerel (Bq). -  Activité de l’iode : -    Environ 80 % de l'iode émis est retombé à proximité du site de l'accident. Le reste a formé le "nuage radioactif". Ce nuage a touché la France après un périple de près de 3,00 × 103 km. A son arrivée en France, l'activité du nuage a été mesurée. Elle valait A = 2,00 × 1018 Bq. 5)- Combien de temps a mis le nuage pour atteindre la France ? Quelle a été sa vitesse moyenne de déplacement ? -  Durée pour atteindre la France : -  Il faut travailler avec 20 % de l’iode émis (80 % est retombé à proximité du site) : 20 % de A0. -      -    Vitesse moyenne de déplacement du nuage : -