Caractère aléatoire de la désintégration radioactive
 

Remarque préalable: Nous utilisons le logiciel Aléacrab sous DOS et le tableur Open office sous Windows. Il convient d'adapter le protocole ci-dessous aux logiciels utilisés.

I. Objectifs

• Mettre en évidence le caractère aléatoire de la désintégration radioactive.
• Utiliser un tableur pour calculer la moyenne et l’écart type d’une série de mesures.
• Construire et interpréter l’histogramme comptage/fréquence.

II. Matériel

• Détecteur de radioactivité a et b (détecteur Geiger-Muller) associé à un comteur à affichage numérique (C.R.A.B.).
• Ordinateur muni du logiciel aléacrab et d’un tableur.

III. Caractère aléatoire de la désintégration radioactive

1. Lancement du programme aleacrab (sous DOS) :

• Redémarrer l’ordinateur en mode MS-DOS.
• Taper cd\ puis entrée.
• Taper cd crab puis entrée.
• Taper aleacrab puis entrée.

2. Manipulation

• Placer la source de Césium 137 le plus loin possible du compteur Geiger.
• Choisir "crépite" dans le menu et écouter.

3. Exploitation

• Que représentent les sons entendus ?
• Les particules émises lors de la désintégration des noyaux sont-elles toutes détectées?
• Les sons sont-ils émis régulièrement au cours du temps?
• Que peut-on en déduire sur la nature du phénomène de désintégration?

IV. Réalisation d’une série de comptages

1. Manipulation

• Placer la source de Césium à 4,5cm du compteur Geiger.
• Sélectionner "tableau de cinq séries" dans le menu.
• Imposer une durée de 200ms.
• Réaliser 5 tableaux de 5 séries de mesures et les imprimer.
• Quitter le logiciel et taper exit pour retourner sous Windows.

2. Exploitation

• Lancer la tableur Open office.
• Saisir les données précédentes (chaque tableau de cinq colonnes sous forme d’une colonne).
• Sélectionner toutes les mesures et leurs donner le nom "mesures" (InsertionNomsDéfinir).
• Calculer la valeur moyenne de ces valeurs (=Moyenne(mesures)).
• Calculer l’écart type s (=ecartype(mesures)).

V. Construction de l’histogramme comptage fréquence

• Créer une colonne G contenant les nombres entiers de 0 à 60.
• Dans la colonne H, taper =NB.SI(mesures ;G1).
• Recopier cette formule jusqu’à la ligne 61. Cette formule représente la fréquence d’un comptage dans le tableau de mesures.
• Construire l’histogramme comptage/fréquence sur une feuille de papier millimétré.

VI. Construction automatique de l’histogramme comptage fréquence

• Relancer le programme aléacrab.
• Sélectionner "histogramme en temps réel" dans le menu (durée de comptage: 200ms).
• Observer.

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