Term spé SVT. Test 19 . Géologie. Datation K/Ar

By ProfSVT71

10 questions

START

Une question affichée, pas de QCM. Faites afficher la réponse pour la comparer avec la vôtre. Pas de compteur, l'objectif étant simplement de faire l'état de vos connaissances.

Terminales spé SVT Test 19 de connaissances Géologie Datation au Potassium Argon

EMPEZAR

Question 6

Sommaire

Question 10

Question 9

Question 8

Question 7

Question 5

Question 4

Question 3

Question 2

Question 1

Réponse

Que peut-on dater avec le couple Potassium/Argon ?

QUESTION 1

sommaire

Le couple K/Ar sert à dater les roches et minéraux riches en potassium (silicates : biotite, muscovite, feldspath). Les minéraux incorporent ce potassium à la fois sous sa forme stable et sous sa forme radioactive.

Le potassium a une désintégration particulière. Quelle est-elle ?

Réponse

QUESTION 2

sommaire

Le potassium K (de numéro atomique Z= 19) possède 3 isotopes naturels : 39K (93,2581 %), 40K (0,001167%) et 41K (6,7302 %). Seul le potassium 40 (40K) est radioactif. Il se désintègre selon deux voies : • 88 % des noyaux de potassium 40 se transforment en 40Ca (calcium 40). • 12 % des noyaux de potassium 40 se transforment en 40Ar (argon) par capture d'une partie des électrons ainsi produits (on parle de radioactivité par capture électronique).

Réponse

Quelle est la constante de désintégration du potassium 40, toutes voies confondues ?

QUESTION 3

sommaire

Ces deux transformations ont des périodes différentes et concernent des noyaux différents. Il faut donc tenir compte des deux transformations dans la datation potassium-argon. Sa constante de désintégration est dénommée λ = λAr + λCa ≈ 5,55.10-10.an-1

QUESTION 4

Pour quelle période de datation, le couple K/Ar est-il utilisé ?

Réponse

sommaire

Le couple K/Ar est fiable pour dater des périodes qui n’excèdent pas 300 millions d’années.

Réponse

Quelle est la difficulté du système K/Ar ?

QUESTION 5

sommaire

La difficulté dans ce système est que la quantité Po est inconnue. On ne peut donc pas utiliser la formule P = Po.e(-λt)

Réponse

Dans la datation au K/Ar, la quantité de P0 est inconnue. On ne peut donc utiliser que les éléments Fils avec F = Fo + F'. - Fo le nombre d’éléments fils à la fermeture du système - F’ le nombre d’éléments fils obtenu par désintégration. Comment trouve-t-on F', le nombre d’éléments fils obtenu par désintégration ?

QUESTION 6

sommaire

Il y a autant d’élément Fils obtenus par désintégration F’ que d’éléments pères désintégrés. Leur nombre correspond donc à la différence entre le nombre d’éléments pères de départ et le nombre d’éléments pères restants soit : F'= P0-P

Réponse

Sachant que P = Po.e(-λt), quelle est la formule permettant de calculer F en partant de F' = Po-P ?

QUESTION 7

sommaire

F = Fo + P . (eλt-1)

soit F'= Po-P Comme P = Po.e-λt alors on peut aussi dire que Po = P.eλt On remplace dans l’équation précédente et on obtient F'= Po-P soit F'= P.eλt-P soit F'= P ( eλt-1) Or on a F = Fo + F' On remplace F’ et on obtient : F = Fo + P ( eλt-1)

Réponse

Combien vaut Fo dans la datation au K/Ar ?

QUESTION 8

sommaire

Fo correspond aux éléments fils au moment de la fermeture du système. Or comme l’argon est un gaz qui s’échappe, il n’est donc pas présent dans les minéraux à la fermeture du système, donc : Fo= O On obtient donc F = P ( eλt-1)

Réponse

Quelle est la formule permettant de calculer l'âge de l'échantillon en partant de F = P.(eλt-1)?

QUESTION 9

sommaire

F = P ( eλt-1) On développe : F = Peλt-P Soit F+P= P.eλt (F+P)/P = eλt On intègre : ln ((F+P)/P )=λt Soit t=ln⁡((F/P)+1). 1/λ

t=ln((F/P)+1).1/λ

Réponse

Des traces de pas on été retrouvées dans des cendres volcaniques sur le flanc du volcan Roccamonfina en Italie. Les dosages isotopiques de la cendre donnent :40A = 4,95.10-12mol.g-1 et 40K = 2,22.10-7mol.g-1 Déterminez à quelle époque vivaient ces humains que l'on pense être des Homo heidelbergensis.

QUESTION 10

sommaire

The end !

. 40A c'est l'élément fils soit F = 4,95.10-12mol.g-1 40K c'est l'élément père soit P = 2,22.10-7mol.g-1 On applique la formule t=ln⁡((F/P )+1). 1/λ avec λ ≈ 5,55.10-10.an-1 t = 40 174.86 ans