Par David Robinson • Mis à jour le 24 mars 2022
Les éléments radioactifs se désintègrent à des taux traditionnellement mesurés en curies. Le Conseil international des unions scientifiques définit une curie comme l'activité d'une substance qui subit 3,7 × 10¹⁰ désintégrations par seconde. Étant donné que les taux de désintégration varient d'un élément à l'autre, la conversion d'une masse en grammes en curies n'est possible que lorsque l'isotope exact est connu.
Trouvez le poids atomique de l’isotope dans le tableau périodique. Par exemple, le cobalt‑60 a un poids atomique de 59,92, tandis que l'uranium‑238 en a 238.
Convertissez la masse en moles :moles = masse / masse atomique. Multipliez ensuite par le nombre d'Avogadro (6,02 × 10²³) pour obtenir le nombre d'atomes. Par exemple, 1 g de Cobalt‑60 donne (1 / 59,92) × 6,02 × 10²³ ≈ 1,01 × 10²² atomes.
Calculez le taux de désintégration (r) en utilisant l’activité de l’isotope. Pour le cobalt‑60 avec une activité de 1,10 × 10³ Ci, r = activité × (3,700 × 10¹⁰ atomes s⁻¹ Ci⁻¹) = 4,04 × 10¹³ atomes s⁻¹.
Déterminez la constante de désintégration (k) à partir de l'équation de taux de premier ordre r = k × [nombre d'atomes]. En utilisant r = 4,04 × 10¹³ et 1,01 × 10²² atomes, on obtient k ≈ 4,1 × 10⁻⁹ s⁻¹.
Calculez l'activité de l'échantillon :activité = k × [nombre d'atomes]. Pour 1,01 × 10²² atomes, activité = 4,1 × 10⁻⁹ s⁻¹ × 1,01 × 10²² ≈ 4,141 × 10¹³ atomes s⁻¹.
Convertissez le taux de désintégration en curies en divisant par 3,7 × 10¹⁰. Ainsi, 1 g de Cobalt‑60 correspond à 4,141 × 10¹³ / 3,7 × 10¹⁰ ≈ 1 119 Ci.
Utilisez une calculatrice scientifique et effectuez tous les calculs en notation scientifique pour éviter les erreurs liées à la manipulation de grands nombres.
L'étape 4 implique du calcul et nécessite des connaissances mathématiques avancées.