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Physique-chimie (spécialité) · TerminaleBac

Décroissance radioactive : quiz de Terminale (spécialité)

Publié le 6 novembre 2026 · Mis à jour le 6 novembre 2026 · Signaler une erreur

L'essentiel

  • La décroissance radioactive est la baisse du nombre de noyaux instables d'un échantillon, jusqu'à ce que tous soient devenus stables 2.
  • La demi-vie (ou période) est la durée au bout de laquelle la moitié des noyaux initiaux s'est désintégrée 3.
  • Pour un noyau isolé, la désintégration est probabiliste : une chance sur deux de s'être désintégré après une demi-vie 3.
  • Après deux demi-vies, il reste 25 % de l'activité initiale, pas zéro 3.
  • La constante radioactive et la demi-vie sont liées par T = ln 2 / λ 3.

Avant de commencer

Ce quiz couvre le chapitre sur l'évolution d'une population de noyaux radioactifs : décroissance radioactive, constante radioactive, loi de décroissance, temps de demi-vie et activité. Ce sont les notions citées dans les ressources Éduscol pour ce chapitre 1. Tu y trouveras des questions de cours, des vrai-faux et des calculs à faire avec ta calculatrice.

Les questions sont de difficulté variée : commence par celles de définition, puis passe aux calculs. Après chaque réponse, lis l'explication en entier, y compris quand tu as bon : elle dit pourquoi l'erreur tentante est fausse.

Quiz

15 questions · correction immédiate · ton score reste sur ton appareil.

  1. Quelle est la définition de la demi-vie (ou période radioactive) d'un isotope ?

  2. Un échantillon contient N0N_0 noyaux radioactifs à l'instant initial. Quel pourcentage de l'activité initiale reste-t-il au bout de deux demi-vies ?

  3. Vrai ou faux : la demi-vie d'un isotope dépend fortement de la température à laquelle on chauffe l'échantillon.

  4. La constante radioactive d'un isotope vaut λ=0,0231 s−1\lambda = 0{,}0231\ \text{s}^{-1}. Calcule sa demi-vie T=ln⁡2λT = \dfrac{\ln 2}{\lambda} 3, en secondes.

  5. Quelle est l'unité de la constante radioactive λ\lambda dans le Système international ?

  6. Vrai ou faux : au bout de deux demi-vies, un échantillon radioactif n'a plus aucune activité.

  7. Un échantillon contient 8,0×1068{,}0\times 10^{6} noyaux radioactifs. Combien en reste-t-il après trois demi-vies ?

  8. Quelle équation différentielle vérifie le nombre N(t)N(t) de noyaux radioactifs d'un échantillon qui se désintègre sans production de nouveaux noyaux ?

  9. Quelles affirmations sont correctes pour un noyau radioactif isolé ? (plusieurs réponses)

    Plusieurs réponses possibles.

  10. Un échantillon voit son nombre de noyaux passer de N0N_0 à N0/2N_0/2 en 5,0 minutes. Combien de temps faut-il, depuis l'instant initial, pour qu'il ne reste que N0/4N_0/4 ? Réponds en minutes.

  11. Un isotope se désintègre selon deux modes, de constantes λ1=0,020 h−1\lambda_1 = 0{,}020\ \text{h}^{-1} et λ2=0,030 h−1\lambda_2 = 0{,}030\ \text{h}^{-1}. Les constantes s'ajoutent : λ=λ1+λ2\lambda = \lambda_1+\lambda_2 3. Calcule sa demi-vie, en heures.

  12. Le carbone 14 est produit dans la haute atmosphère par les rayons cosmiques tout en se désintégrant. Que peut-on dire de la loi de décroissance simple N(t)=N0e−λtN(t)=N_0e^{-\lambda t} dans ce cas ?

  13. Pourquoi la notion de période n'est-elle pas pertinente pour caractériser du combustible nucléaire usé ?

  14. Vrai ou faux : la durée de vie moyenne d'un noyau radioactif est égale à deux demi-vies.

  15. Quand la décroissance radioactive d'un échantillon s'arrête-t-elle ?

Les questions qu'on se pose

Pourquoi la courbe de décroissance n'atteint-elle jamais zéro ?

À chaque demi-vie, il reste la moitié des noyaux présents, jamais zéro : la courbe tend asymptotiquement vers 0. Cette décroissance asymptotique est l'une des réponses attendues quand on étudie l'évolution d'une population de noyaux 1. Pour un échantillon réel, le nombre de noyaux est fini, donc la décroissance s'arrête quand tous les noyaux sont devenus stables 2.

Quelle différence entre période et demi-vie ?

Les deux termes désignent la même durée : le temps nécessaire pour que la moitié des noyaux d'un isotope se désintègre 3. Le choix du mot prête à controverse : « demi-vie » décrit bien le phénomène mais peut faire croire que tout disparaît en deux demi-vies, ce qui est faux 3. Au bac, utilise le terme du sujet.

Quelle relation dois-je savoir sans hésiter pour les exercices du bac ?

Retiens la loi exponentielle N(t)=N0e−λtN(t)=N_0e^{-\lambda t}, issue de l'équation différentielle dNdt=−λN\dfrac{dN}{dt}=-\lambda N 1, et la relation T=ln⁡2λT=\dfrac{\ln 2}{\lambda} 3. Le programme demande aussi d'exploiter la loi et une courbe de décroissance radioactive 1 : entraîne-toi à lire graphiquement une demi-vie.

Sources

  1. Ressources pédagogiques Éduscol - Décroissance radioactive et exponentielle, Éduscol (Ministère de l'Éducation nationale). Consulté le 6 novembre 2026.
  2. Décroissance radioactive, Wikipédia. Consulté le 6 novembre 2026.
  3. Période radioactive, Wikipédia. Consulté le 6 novembre 2026.

Les numéros dans le texte renvoient à ces sources. Une source qui ne dit pas ce qu'on lui fait dire ? Signale-le.

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