isotopes radioactifs

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fromageblanco
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isotopes radioactifs

Messagepar fromageblanco » 20 Avr 2011, 15:10

bonjour

j'aurait aimé savoir pourquoi les matériaux radioactifs qui pourissent la vie autour de la centrale de fukushima sont des isotopes de l'iode, du césium, du strontium et de cobalt (en gros).

en effet, les seuls materieux radioactifs présents devraient etres ceux venant du combustible (uranium, plutonium) non ?
a moin que les radiations ne transforment des atomes normaux ( :ange: ) en atomes radioactifs ( :demon: ), mais quand bien meme, le strontium, le césium et cobalt de sont pas des element naturelemnet présent en tres grande qt.
et ca ne peu pas etre non plus des element utiles au réacteur (ralentisseur ou je sais pas trop quoi) car l'iode disparait en 1 semmaine.

merci d'éclairer ma lanterne car je ne n'y voit pas tres clair dans ce black-out
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Re: isotopes radioactifs

Messagepar alexchimiste » 20 Avr 2011, 15:17

Ben c'est pas exactement qu'ils pourrissent la vie... C'est qu'en temps normal ils ne sont pas censés quitter le coeur du réacteur. Dans le cas de la fission de l'uranium, elle produit d'autres éléments du type krypton et baryum, ils sont en effet radioactifs, et ensuite eux même subissent des désintégrations... C'est tout simplement des équations nucléaires qu'il faut écrire.
Ces isotopes la se forment naturellement dans le procédé et font partie des déchets radioactifs à demi vie courte, une semaine dans le cas du césium 137 et de l'iode 131, d'autres radioéléments tels que le plutonium 239 ont une énorme demi vie, de l'ordre de 24000 ans, et ainsi de suite.
Il n'y a pas d'atomes "normaux" et d'atomes "anormaux".

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Re: isotopes radioactifs

Messagepar alexchimiste » 20 Avr 2011, 15:20

Il y a en fait compétition entre les réactions de capture électronique, de capture neutronique, de désintégrations bêta - et de désintégrations alpha... C'est plus complexe qu'il n'y paraît, se référer à wikipédia pour quelques infos :oui:

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Re: isotopes radioactifs

Messagepar fromageblanco » 20 Avr 2011, 15:24

Ok merci ! :+1:

question subsidiaire :
est ce que deux isotopes ont les meme caractéristiques phisico-chimiques ? (mi a part leur radioactivitée bien sur)
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Re: isotopes radioactifs

Messagepar alexchimiste » 20 Avr 2011, 15:29

Il ne faut pas oublier que tous les isotopes d'un élément ne sont pas nécessairement radioactifs, et qu'en principe oui, ils ont les mêmes propriétés physicochimiques, par exemple le brome 79 et le brome 81 sont les deux isotopes stables du brome d'occurrence naturelle quasiment égale (50,69% de brome 79 et 49,31% de brome 81 dans le brome naturel) et aucun des deux n'est radioactif, et ont chimiquement tous les deux les mêmes propriétés. Tout comme pour éviter l'accumulation de l'iode 131 dans la thyroïde, on fait absorber aux gens des pastilles d'iodure de potassium où il s'agit d'iode 127 stable et non radioactif, qui installé dans la thyroïde, empêche l'iode 131 de s'y installer (mais on a tendance à oublier que ça ne protège pas des autres éléments radioactifs tels le césium 137 et le strontium 90 et le cobalt 60 et ainsi de suite...)

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Re: isotopes radioactifs

Messagepar fromageblanco » 20 Avr 2011, 15:35

merci beaucoup !

me voila plus instruit ! (j'irait sur wikipedia pour + de détails)
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Re: isotopes radioactifs

Messagepar darrigan » 20 Avr 2011, 16:17

alexchimiste a écrit :demi vie courte, une semaine dans le cas du césium 137

Non c'est 30 ans pour lui.

Vous pouvez trouver énormément d'informations sur les isotopes, leur temps de demi-vie ou leur proportion naturelle, les mode de désintégration, etc. en consultant :
http://www.nndc.bnl.gov/wallet/wccurrent.html
(lire aussi la légende pour comprendre les données)
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Re: isotopes radioactifs

Messagepar Geoffrey » 21 Avr 2011, 01:22

est ce que deux isotopes ont les meme caractéristiques phisico-chimiques ? (mi a part leur radioactivitée bien sur)


Entre les isotopes, les propriétés chimiques restent semblables car elles dépendent principalement de la configuration électronique et celle-ci ne change pas fortement quand on passe d'un isotope à l'autre, mais elles changent tout de même.Si on prend le cas de l'eau lourde par exemple (http://fr.wikipedia.org/wiki/Eau_lourde) le simple fait d'avoir 2 deutérium au lieu de protons habituels dans la molécule change l'enthalpie de formation qui passe de -241,83kJ/mol à -249,20kJ/mol, par le passé on a extrait de l'eau lourde par électrolyse de l'eau qui contient un faible pourcentage d'eau lourde, mais on voit aussi que l'équilibre d'autoprotolyse est lui aussi influencé. Il arrive en chimie que l'on exploite la différence de cinétique que peuvent présenter les isotopes vis à vis d'un même réactif. Ainsi les propriétés thermodynamique et cinétique sont influencées par la nature isotopique.

Les propriétés physiques changent aussi, la première grandeur physique qui peut nous venir à l'esprit est la densité, on comprend bien que si le noyau est plus lourd il y a des chances pour que du point de vue macroscopique le composé chimique soit plus dense, mais tu peux voir sur la page wikipédia que les température de fusion, de vaporisation sont différentes.

Je me demande s'il serait possible avec du matériel pas trop complexe de parvenir à une purification au moins partielle de l'eau lourde, ça pourrait être une expérience intéressante. Certes le pourcentage (0,03125 %, donc en gros 3g pour 10L d'eau) d'eau semi-lourde dans l'eau courante est décourageant, mais puisque D2O bout à 101,42°C il doit être possible de la concentrer par distillation, qui me trouve le diagramme binaire H2O/D2O :D ? Après distillation de 10L d'eau sur une colonne vigreux de 1m de long on pourrait peut être mettre en évidence la légère augmentation de masse volumique des derniers millilitres d'eau restant dans le ballon...
Bon en y réfléchissant, c'est plutôt une molécule contenant du chlore qu'il faudrait distiller, car les abondances isotopiques sont moins distantes entre le chlore 35 ( 75,77 %) et le 37 (24,23 %) qu'entre le l'hydrogène (99.985%) et le deuterium (0,015 %). Mais je n'arrive pas a trouver les différences de température d'ébullition entre le dichlorométhane lourd et le léger, je vois que des chercheur se sont "amusés" à faire cette expérience: http://ees2.geo.rpi.edu/abrajanoCourses ... /Huang.pdf

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Re: isotopes radioactifs

Messagepar darrigan » 21 Avr 2011, 10:20

J'en remets une couche : c'est surtout avec les isotopes de H que l'on observe les plus grandes différences physicochimiques, car on double ou triple la masse de l'atome (pour 2H et 3H respectivement).
Cela dit, on observe bien l'effet isotopique sur les propriétés liées à la vibration des molécules, puisque les fréquences sont liées aux masses en mouvement. Ici la modélisation est d'une grande aide pour aider à interpréter les spectres IR.
Les propriétés biologiques aussi peuvent être radicalement changées selon les compositions isotopiques : la cinétique varie beaucoup si on change les masses.

On peut concentrer l'eau en eau lourde par électrolyse, dans des hautes cuves. Ceci avait déjà été raconté sur l'ancien forum.
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