QCM : Constitution et transformations nucléaires (8 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Un échantillon contient initialement 800 atomes radioactifs. Que signifie une demi-vie pour cet échantillon ?

C’est le temps au bout duquel 400 atomes se sont désintégrés.
C’est le temps au bout duquel 400 atomes supplémentaires se sont formés.
C’est le temps au bout duquel les 800 atomes se sont désintégrés.
C’est le temps au bout duquel 200 atomes se sont désintégrés.

C’est le temps au bout duquel 400 atomes se sont désintégrés.

Explication

Après une demi-vie, la moitié des atomes initiaux s’est désintégrée, soit 400 atomes dans cet exemple. Une demi-vie ne correspond pas à la désintégration de la totalité de l’échantillon.

2. Lors d’une transformation nucléaire, quelles grandeurs se conservent ?

Le nombre de neutrons et la charge électrique.
Le nombre de masse et la charge électrique.
Le nombre de masse et le nombre de neutrons.
La masse de l’atome et son nombre de protons.

Le nombre de masse et la charge électrique.

Explication

Une transformation nucléaire conserve le nombre de masse et la charge électrique. Le nombre de neutrons peut changer au cours d’une telle transformation.

3. Pourquoi le rapport entre carbone 14 et carbone 12 présent dans les restes végétaux change-t-il après la mort de la plante ?

Les deux isotopes sont assimilés en proportions croissantes après la mort de la plante.
Le carbone 12 se désintègre progressivement, tandis que le carbone 14 reste stable dans les tissus.
Le carbone 14 cesse d’être renouvelé et se désintègre progressivement, tandis que le carbone 12 reste présent.
Le carbone 14 est remplacé par du carbone 12 sous l’effet de la décomposition.

Le carbone 14 cesse d’être renouvelé et se désintègre progressivement, tandis que le carbone 12 reste présent.

Explication

Pendant la croissance, la plante maintient une proportion constante de carbone 14 par rapport au carbone 12 ; après sa mort, l’apport cesse et le carbone 14 se désintègre. L’idée que le carbone 12 se désintègre tandis que le carbone 14 reste stable inverse le comportement des deux isotopes.

4. Quelle description distingue correctement la radioactivité, la fission et la fusion ?

La radioactivité divise un noyau lourd après l’impact d’un neutron rapide, la fission assemble deux noyaux légers, et la fusion est une désintégration naturelle.
La radioactivité est une désintégration naturelle, la fission divise un noyau lourd après l’impact d’un neutron rapide, et la fusion assemble deux noyaux légers.
La radioactivité assemble deux noyaux légers, la fission est une désintégration naturelle, et la fusion divise un noyau lourd après l’impact d’un neutron rapide.
La radioactivité est une désintégration naturelle, la fission assemble deux noyaux légers, et la fusion divise un noyau lourd après l’impact d’un neutron rapide.

La radioactivité est une désintégration naturelle, la fission divise un noyau lourd après l’impact d’un neutron rapide, et la fusion assemble deux noyaux légers.

Explication

La radioactivité correspond à une désintégration naturelle, la fission divise un noyau lourd sous l’impact d’un neutron rapide, tandis que la fusion assemble des noyaux légers. Confondre fission et fusion inverse précisément ces deux transformations nucléaires.

5. Quelle est l’unité de mesure de l’activité radioactive ?

Le sievert (Sv).
Le gray (Gy).
Le becquerel (Bq).
Le joule (J).

Le becquerel (Bq).

Explication

L’activité radioactive se mesure en becquerels (Bq). Le sievert et le gray sont des unités associées aux effets des rayonnements, et non l’unité de l’activité.

6. Combien de protons et de neutrons contient un atome de carbone 14 ?

6 protons et 6 neutrons.
8 protons et 8 neutrons.
6 protons et 8 neutrons.
8 protons et 6 neutrons.

6 protons et 8 neutrons.

Explication

Le carbone 14 contient 6 protons et 8 neutrons. Le carbone 12 possède aussi 6 protons, mais il contient 6 neutrons.

7. Quel âge correspond à la demi-vie de l’uranium 238 ?

Environ 4,5×1094{,}5 \times 10^{9} ans.
Environ 9,0×1099{,}0 \times 10^{9} ans.
Environ 4,5×1064{,}5 \times 10^{6} ans.
Environ 6,0×1036{,}0 \times 10^{3} ans.

Environ $$4{,}5 \times 10^{9}$$ ans.

Explication

La demi-vie de l’uranium 238 est d’environ 4,5×1094{,}5 \times 10^{9} ans. La valeur d’environ 6,0×1036{,}0 \times 10^{3} ans correspond plutôt à la demi-vie du carbone 14.

8. Quelle propriété distingue deux isotopes d’un même élément ?

Ils ont le même numéro atomique, mais des nombres de masse différents.
Ils ont le même nombre de neutrons, mais des nombres de masse différents.
Ils ont le même nombre de masse, mais des numéros atomiques différents.
Ils ont des numéros atomiques et des nombres de masse différents.

Ils ont le même numéro atomique, mais des nombres de masse différents.

Explication

Des isotopes correspondent au même numéro atomique, mais diffèrent par leur nombre de masse. Des atomes ayant des numéros atomiques différents ne sont pas des isotopes d’un même élément.

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Qu’est-ce qui caractérise les isotopes d’un même élément ?

Ils ont le même numéro atomique, mais des nombres de masse différents.

Lors d’une transformation nucléaire, quelles grandeurs sont conservées ?

Le nombre de masse et la charge électrique.

Quel processus naturel produit la radioactivité ?

La désintégration naturelle d’atomes radioactifs.

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