Modèle de concours d'accès à l'Institut Supérieur des Sciences de la Santé de Settat (ISSS) 2015 — Épreuve : Physique (licence professionnelle T3R)
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En bref
Ce document est une ancienne épreuve écrite du concours de licence professionnelle T3R (radiologie, radiothérapie, radioprotection) organisé par l'Institut Supérieur des Sciences de la Santé de Settat (ISSS) (2015), publiée sur Wadifa Info en consultation et téléchargement PDF gratuits, avec une correction proposée.
- Organisme
- l'Institut Supérieur des Sciences de la Santé de Settat (ISSS)
- Grade
- licence professionnelle T3R (radiologie, radiothérapie, radioprotection)
- Spécialité
- Physique (licence professionnelle T3R)
- Année
- 2015
- Pages
- 3
- Langue des questions
- français
- Correction
- correction proposée disponible sur cette page
📝 Texte des questions (extrait automatiquement des pages scannées)
Ce texte est extrait automatiquement des images de l'épreuve et peut contenir des erreurs de lecture — les images ci-dessus font foi.
Réservé à l’administration Concours d’accès à la Licence Professionnelle : T3R Epreuve de Physique Durée : 1 heure | Exercice 1 : 1: Calculer la longueur d’onde À de la radiation lumineuse associée à la transition d’un atome de mercure du niveau d’énergie E1 = - 4,99 eV au niveau fondamental d'énergie Eo = - 10,45 eV 2. Quel phénomène physique observe-t-on lors de cette transition ? 3. A quel domaine spectral cette radiation appartient-elle ? Exercice 2 : La masse du noyau d'oxygène 0 est 15,995 u. L Calculez l’énergie de liaison par nucléon pour ce noyau. 2. Faire de même pour le noyau d’hélium He , de masse 4,0026 u. Page 1 sur 3 wadifa-info.com نماذج المباريات من موقع وظيفة إنفو 3. Lequel des deux noyaux est le plus stable ? 1 | SR . ol RL LL ELLE LEE LEE LEE EEE Exercice 3 : ‘ On dispose de deux échantillons qui contiennent initialement (t=0) le même nombre de noyaux Nr. Le premier est formé d’lode 131 de demi-vie radioactive t:1/2=8 jours, | le second de Césium 137 de demi-vie 1/22 30 ans. 1. Exprimer le rapport N/N, pour les dates ci-dessous : 8 jours N : Nombre de noyaux radioactifs dans chaque échantillon à l'instant t. No : Nombre de noyaux radioactifs initiaux. 2. Lors d'incidents radioactifs, de l’lode 131 et du Césium 137 peuvent être rejetés dans l’atmosphère. Lequel des deux vous semble, à terme, le plus dangereux pour l’homme ? 3. À un instant donné, quel doit être le rapport des deux populations radioactives pour que les deux échantillons aient la même activité ? Exercice 4 :: La catastrophe de Tchernobyl en 1986 a répandu dans l’atmosphère de nombreux polluants radioactifs dont le Césium 137, émetteur 8 ٠ 1. Écrire l'équation de la réaction de désintégration. | Page 2 sur 3 wadifa-info.com ج المباريات من موقع وضيفة (دفو SEE سمسسصشسلبلللللاللممره٠2/6٠)6/)6)6 5 Le noyau issu de la désintégration est obtenu à l’état fondamental soit directement, soit après passage par un état excité, comme l'indique le diagramme suivant. E (keV) | + état à A6 ا بردو —_—_— 3 \ excité he __X _ état fondamental 2. Quel type d'émission accompagne le passage de l’état excité à l'état fondamental ? 3. Calculer la longueur d’onde associée à la radiation émise. 4. A quel domaine spectral cette radiation appartient-elle ? Données : Xe, Ba, ونا are Page 3 sur 3 wadifa-info.com do. à المباريات من موقع وظيفة إنفو gai
✅ Correction proposée
Il s'agit d'une correction proposée, rédigée par l'équipe wadifa-info pour vous aider à comprendre la méthode — ce n'est pas un corrigé officiel de l'administration organisatrice.
Ce modèle est l'épreuve de physique du concours d'accès à la Licence professionnelle T3R de l'Institut Supérieur des Sciences de la Santé (ISSS) de Settat, session 2015-2016. Durée : 1 heure. Quatre exercices à réponses courtes : transitions atomiques, énergie de liaison, décroissance radioactive (iode 131 et césium 137), désintégration β− et émission γ. Voici une correction proposée.
💡 Constantes : le sujet ne les donne pas ; on utilise les valeurs usuelles h = 6,63×10−34 J·s, c = 3,00×108 m/s, 1 eV = 1,60×10−19 J, mp = 1,00728 u, mn = 1,00866 u, 1 u = 931,5 MeV/c². Raccourci utile : λ (nm) ≈ 1 240 / E (eV).
Exercice 1 — Atome de mercure
1. Énergie du photon : ΔE = E1 − E0 = −4,99 − (−10,45) = 5,46 eV = 5,46×1,60×10−19
≈ 8,74×10−19 J.
λ = h·c/ΔE = 6,63×10−34×3×108/8,74×10−19 ≈ 2,27×10−7 m = 227 nm.
2. L'atome passe d'un niveau excité au niveau fondamental : il se désexcite en émettant un photon (émission lumineuse ; raie du spectre d'émission du mercure).
3. 227 nm < 400 nm : radiation du domaine ultraviolet.
Exercice 2 — Énergie de liaison
1. Oxygène 16 (8 protons, 8 neutrons) :
Δm = 8×1,00728 + 8×1,00866 − 15,995 = 16,12752 − 15,995 = 0,13252 u.
El = 0,13252×931,5 ≈ 123,4 MeV, soit El/A ≈ 123,4/16 ≈ 7,72 MeV/nucléon.
2. Hélium 4 (2 protons, 2 neutrons) :
Δm = 2×1,00728 + 2×1,00866 − 4,0026 = 4,03188 − 4,0026 = 0,02928 u.
El = 0,02928×931,5 ≈ 27,3 MeV, soit El/A ≈ 6,82 MeV/nucléon.
3. Le noyau le plus stable est celui dont l'énergie de liaison par nucléon est la plus grande : l'oxygène 16.
💡 Les masses données (15,995 u et 4,0026 u) sont en fait les masses des atomes. Si l'on calcule avec la masse de l'atome d'hydrogène (1,00783 u) à la place de celle du proton, on obtient les valeurs tabulées (≈ 7,98 MeV/nucléon pour O et ≈ 7,07 MeV/nucléon pour He) ; la conclusion ne change pas.
Exercice 3 — Iode 131 et césium 137
1. Loi de décroissance : N/N0 = (1/2)t/t1/2.
| N/N0 | 8 jours | 1 an | 30 ans | 300 ans |
|---|---|---|---|---|
| 131I (8 j) | 0,5 | (1/2)45,6 ≈ 2×10−14 ≈ 0 | ≈ 0 | ≈ 0 |
| 137Cs (30 ans) | (1/2)0,00073 ≈ 0,9995 (≈ 1) | (1/2)1/30 ≈ 0,977 | 0,5 | (1/2)10 ≈ 9,8×10−4 |
2. À terme, le césium 137 est le plus dangereux : il reste actif pendant des décennies (encore un millième après 300 ans) et contamine durablement sols et chaîne alimentaire, alors que l'iode 131 a pratiquement disparu au bout de quelques mois (il est surtout dangereux à court terme, pour la thyroïde).
3. Activité A = λ·N avec λ = ln2/t1/2. Même activité : λCs·NCs = λI·NI, donc
NCs/NI = λI/λCs = t1/2(Cs)/t1/2(I) = (30×365)/8 ≈ 1,37×103.
Exercice 4 — Désintégration du césium 137
1. Émission β− (conservation du nombre de nucléons et de la charge), le noyau fils de Z = 56 est le
baryum (donnée) :
13755Cs → 13756Ba + 0−1e (+ antineutrino).
2. Le noyau de baryum excité se désexcite en émettant un rayonnement γ (photon de grande énergie).
3. E = 622 keV = 622×103×1,60×10−19 ≈ 9,95×10−14 J ; λ = h·c/E = 1,99×10−25/9,95×10−14 ≈ 2,0×10−12 m (2 pm).
4. Longueur d'onde de l'ordre du picomètre : domaine des rayons γ.
Questions fréquentes sur ce sujet
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