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Pierre (1859-1906) et Marie Curie (1867- 1934) Pechblende Premières Enseignemen

Pierre (1859-1906) et Marie Curie (1867- 1934) Pechblende Premières Enseignement Scientifique Un niveau d’organisation : les éléments chimiques Une longue histoire de la matière De la radioactivité et son utilisation en datation RESSOURCES 1. "La radioactivité, de sa découverte à ses applications" pages 20 et 21 Livre d’enseignement scientifique édition Bordas 2. Les travaux de Henri Becquerel, Marie Curie et Pierre Curie En 1896, Henri Becquerel fait des recherches sur la fluorescence des sels d'uranium. Il découvre un phénomène inconnu qu’il appelle dans un premier temps l’hyperphosphorescence. A la même époque, Marie Curie recherche un sujet de thèse. Sa curiosité est attirée par la découverte de Becquerel et elle étudie alors les sels d’uranium. Elle réalise peu de temps après que l’hyperphosphorescence est un rayonnement propre à l’atome. Marie Curie appelle alors ce phénomène, la radioactivité. Une fois l’étude de sels et d’oxydes d’uranium faites, elle se penche sur les minéraux contenant de l’uranium. Elle découvre que certains minéraux, dont la pechblende fait partie, ont une radioactivité bien plus élevée qu’attendue. Après maintes vérifications, elle en conclut que la pechblende contient un élément inconnu mais ayant une radioactivité bien plus forte que l’uranium C’est à ce moment que Pierre Curie rejoint son épouse et ils conjuguent leurs efforts afin d’isoler cet élément. La pechblende est un minerai de composition connue, ils séparent alors peu à peu les divers constituants en utilisant les traitements connus. Les époux réussissent à isoler deux fractions très radioactives : ils en concluent la découverte de deux éléments nouveaux. C’est ainsi qu’en juillet 1898, ils annoncent la découverte du polonium et en décembre de la même année, celle du radium. Pour ces travaux, Henri Becquerel, Pierre et Marie Curie ont partagé le prix Nobel de physique en 1903. Après le décès de Pierre en 1906, Marie Curie continue ses travaux d’abord seule puis avec sa fille ainée Irène. En novembre 1929, elles publient un article dans « Le journal de la physique et le radium » portant sur les propriétés du radium dont voici un extrait : Le radium […] est une substance dont la vitesse de destruction est faible, et pour mesurer cette vitesse il faut, en principe, faire porter les observations sur un grand nombre d’années. La constante radioactive du radium […] et qui correspond à une période (temps nécessaire pour la diminution de moitié) …] ne résulte pas de la décroissance mais de mesures d’accroissement de la quantité de polonium qui se forme dans le radium initialement pur, par suite de sa transformation. 3. Vidéo-Henry-Becquerel http://www.cea.fr 4. "ani-découverte-radioactivité" "ani-radioactivité" "ani-décroissance" "ani-radioactivité-naturelle" Animations Henri Becquerel (1852-1908) 5. Courbe de désintégration du radium 226 6. Vidéo-découverte-radioactivité Le site tv 7. Vidéo-radioactivité http://www.cea.fr 8. Vidéo-datation 9. Demi-vie d’un noyau radioactif La demi-vie d’un noyau radioactif est la durée nécessaire pour que la moitié des noyaux initialement présents dans un échantillon macroscopique se soit désintégrée. Elément Molybdène Iode Krypton Césium Radium Carbone Uranium Noyau Demi-vie T1/2 66 heures 8 jours 11 ans 30 ans 1602 ans 5730 ans 4,5 milliards d’années 10. Courbe de décroissance radioactive d’un échantillon de carbone 14 Durant sa vie, un organisme consomme du carbone du fait de la respiration, de l’alimentation ou de la photosynthèse. Ce carbone est essentiellement du carbone 12. Du carbone 14, qui est radioactif, est aussi présent en très faible quantité mais en proportion constante. A la mort de l’organisme, les échanges cessants, la concentration en carbone 14 diminue. Mesurer la teneur en carbone 14 résiduel permet donc de déterminer l’intervalle de temps écoulé depuis la mort de l’organisme. 11. Différentes périodes de l’histoire TRAVAIL A ACCOMPLIR 1) Continuez la construction de la frise chronologique présentant les dates clés et les acteurs des découvertes évoquées dans le programme de cette année. 2) A l’aide du document 5, déterminez la valeur de la « période » du radium 226 telle que la définissent Marie et Irène Curie dans leur article et comparez avec la valeur donnée dans le document 9. Quel terme doit alors remplacer le mot « période ». Justifiez que cette étude doive « faire porter les observations sur un grand nombre d’années ». 3) Différents objets ont été retrouvés par des archéologues. En utilisant les documents 10 et 11, déterminez à quelle période de l’histoire ou de la préhistoire ils ont pu être créés. Morceau d’os sculpté Sculpture en bois Morceau de papyrus Proportion de carbone 14 restant 20 % 90% 10% 4) On dispose d’un échantillon de masse m = 1,0 g d’uranium 235, soit 2,6×1021 atomes. En utilisant la définition de la demi-vie, construisez le graphique donnant le nombre de noyaux d’uranium 235 restants en fonction du temps. (Le temps maximum sera pris égal à 6 demi- vies) 5) Exercice 11 page 28 du livre. uploads/Histoire/ 1-pt3-radioactivite.pdf