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.
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La demi-vie est la durée nécessaire pour que la moitié des noyaux initialement présents se désintègrent 3. La réponse « durée de vie moyenne » est une confusion fréquente : la durée de vie moyenne d'un noyau n'équivaut pas à deux demi-vies 3. Dire que tous les noyaux ont disparu est faux : la décroissance est asymptotique. Diviser par quatre correspond à deux demi-vies, pas à une.
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C'est faux. Chauffer, comprimer ou plonger l'échantillon dans un champ ne change pratiquement rien : seul l'isotope considéré fixe la demi-vie 3. On confond parfois avec une réaction chimique, dont la vitesse dépend de la température.
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On calcule s. L'erreur fréquente est de calculer s, qui est la durée caractéristique de la décroissance et non la demi-vie : il manque le facteur .
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Dans , l'exposant doit être sans unité : est donc sans dimension et s'exprime en s, l'inverse d'une durée. Le becquerel est l'unité de l'activité, grandeur liée à mais différente. La seconde est l'unité de la demi-vie , pas de .
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C'est faux. Le terme « demi-vie » laisse croire que l'activité est nulle après deux demi-vies, alors qu'elle est réduite à 25 % de l'activité initiale 3. Chaque demi-vie divise la quantité restante par deux, sans jamais atteindre zéro en un temps fini.
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Trois demi-vies divisent par : noyaux. L'erreur tentante est de diviser par , en pensant que l'effet est linéaire ; or la division se répète, elle est multiplicative.
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Le nombre de désintégrations par unité de temps est proportionnel au nombre de noyaux présents, et diminue : . C'est une équation différentielle linéaire du premier ordre, que le programme demande de résoudre 1. Le signe plus décrirait une croissance. Un second membre constant donnerait une décroissance linéaire qui atteindrait zéro, ce qui n'est pas le cas ici.
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Du point de vue d'un atome isolé, la période est une propriété probabiliste : une chance sur deux de s'être désintégré à son issue 3. La décroissance est un processus de Poisson, dont la probabilité est indépendante du passé et du futur 3, et la période ne dépend pratiquement que de l'isotope 3. Prévoir l'instant exact d'une désintégration est impossible : on ne connaît que des probabilités.
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La durée pour passer de à est la demi-vie : min 3. Pour arriver à , il faut deux demi-vies : min. Répondre 7,5 min revient à supposer que la décroissance est linéaire, alors que chaque demi-vie réduit de moitié ce qui reste.
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Les constantes de désintégration s'ajoutent et la période reste donnée par 3. Ici et h. L'erreur tentante est d'additionner les deux demi-vies calculées séparément : ce sont les constantes qui s'ajoutent, pas les périodes.
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Quand un isotope est produit en même temps qu'il se désintègre, la loi exponentielle simple ne s'applique plus : l'expression de contient alors un terme de création en plus du terme de décroissance 3. La loi simple suppose qu'aucun noyau nouveau n'apparaît. Les deux autres propositions n'ont aucun fondement.
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Une source usuelle mélange souvent de nombreux isotopes de périodes différentes, car un produit de désintégration est souvent lui-même radioactif ; la courbe de décroissance de l'activité s'écarte alors nettement d'une exponentielle décroissante, et la période ne caractérise plus correctement des déchets ou du combustible usé 3. Le combustible usé est très radioactif, donc la première réponse est fausse. La période ne dépend pas de la température 3.
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C'est faux. Le terme « demi-vie » peut induire en erreur : la durée de vie moyenne d'un noyau ne correspond pas à deux demi-vies 3. Ne confonds pas le temps pour perdre la moitié des noyaux et la durée moyenne d'existence d'un noyau.
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.
Sources
- Ressources pédagogiques Éduscol - Décroissance radioactive et exponentielle, Éduscol (Ministère de l'Éducation nationale). Consulté le 6 novembre 2026.
- Décroissance radioactive, Wikipédia. Consulté le 6 novembre 2026.
- Période radioactive, Wikipédia. Consulté le 6 novembre 2026.
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