Flashcards : Éléments chimiques et radioactivité (87 cartes)

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1Question

Quels sont les deux éléments qui constituent principalement la matière de l’Univers ?

Réponse

L’hydrogène et l’hélium.

2Question

Quels éléments constituent surtout la Terre ?

Réponse

Le fer, l’oxygène, le silicium et le magnésium.

3Question

Quels éléments constituent principalement les êtres vivants ?

Réponse

L’hydrogène, l’oxygène, le carbone et l’azote.

4Question

Quels sont les premiers éléments formés après le Big Bang ?

Réponse

L’hydrogène et l’hélium.

5Question

Comment les étoiles construisent-elles des noyaux plus lourds ?

Réponse

Par fusion de noyaux plus légers, en commençant par l’hydrogène.

6Question

Que favorisent les supernovas de certaines étoiles massives ?

Réponse

La formation d’éléments lourds.

7Question

Qu’est-ce que la fusion nucléaire ?

Réponse

L’union de deux noyaux légers pour former un noyau plus lourd.

8Question

Qu’est-ce que la fission nucléaire provoquée par un neutron ?

Réponse

La scission d’un noyau lourd en deux noyaux plus légers.

9Question

En quelle année Bunsen et Kirchhoff découvrent-ils que les raies spectrales caractérisent un élément chimique ?

Réponse

En 1860.

10Question

Que révèlent les raies spectrales sur un élément chimique, selon Bunsen et Kirchhoff ?

Réponse

Elles sont caractéristiques de cet élément.

11Question

Quelle conclusion Bunsen et Kirchhoff tirent-ils de la comparaison des raies solaires et des spectres terrestres ?

Réponse

Des éléments présents sur Terre sont aussi présents dans le Soleil.

12Question

Qui établit que des éléments terrestres sont également présents dans le Soleil ?

Réponse

Bunsen et Kirchhoff.

13Question

Qu’est-ce que la radioactivité ?

Réponse

La désintégration spontanée d’un noyau instable avec émission d’un rayonnement.

14Question

Comment se produit la désintégration d’un noyau radioactif individuel ?

Réponse

Son instant est aléatoire et imprévisible.

15Question

Qu’est-ce que la demi-vie d’un échantillon radioactif ?

Réponse

La durée nécessaire pour que la moitié des noyaux initialement présents se désintègre.

16Question

De quoi dépend la demi-vie d’un noyau radioactif ?

Réponse

Elle est caractéristique du type de noyau radioactif.

17Question

Combien de noyaux restent après nn demi-vies ?

Réponse

N=N02nN = \frac{N_0}{2^n}.

18Question

En quel élément stable le carbone 14 se désintègre-t-il ?

Réponse

En azote 14.

19Question

Que cesse-t-il à la mort d’un organisme concernant le carbone 14 ?

Réponse

Son renouvellement cesse.

20Question

Que mesure la datation au carbone 14 dans un échantillon ?

Réponse

La quantité de carbone 14 restante.

21Question

Depuis quelle décennie la datation au carbone 14 peut-elle porter sur 1 mg de matière ?

Réponse

Depuis les années 1980.

22Question

Quelle particule est émise lors d’un rayonnement alpha ?

Réponse

Un noyau d’hélium 24He^{4}_{2}\mathrm{He}.

23Question

Quelle particule est émise lors d’un rayonnement bêta plus ?

Réponse

Un positon +10e^{0}_{+1}\mathrm{e}.

24Question

Quelle particule est émise lors d’un rayonnement bêta moins ?

Réponse

Un électron −10e^{0}_{-1}\mathrm{e}.

25Question

Qu’est-ce que la radioactivité naturelle ?

Réponse

L’émission d’un rayonnement intense par des noyaux existant dans la nature.

26Question

Qu’est-ce que la radioactivité artificielle ?

Réponse

L’émission d’un rayonnement intense par des noyaux créés en laboratoire et absents de la nature.

27Question

Dans l’écriture conventionnelle d’un noyau, que représente le nombre de masse A ?

Réponse

Le nombre de nucléons.

28Question

Dans l’écriture conventionnelle d’un noyau, que représente le numéro atomique Z ?

Réponse

Le nombre de protons.

29Question

Combien de neutrons contient le noyau d’uranium 238 ²³⁸₉₂U ?

Réponse

146 neutrons.

30Question

Quels éléments les étoiles massives synthétisent-elles pendant leur vie ?

Réponse

Les éléments du carbone jusqu’au fer.

31Question

Quand les éléments plus lourds que l’hélium présents sur Terre ont-ils été synthétisés ?

Réponse

Avant la formation de la Terre.

32Question

Quelles phases ont synthétisé les éléments plus lourds que l’hélium présents sur Terre ?

Réponse

Des phases de nucléosynthèse stellaire et explosive.

33Question

Que devient le rapport 14C/12C^{14}\mathrm{C}/^{12}\mathrm{C} après la mort d’un être vivant ?

Réponse

Il diminue.

34Question

Quels isotopes constituent l’uranium naturel, et dans quelles proportions ?

Réponse

²³⁸U à 99,3 % et ²³⁵U à 0,7 %.

35Question

Pourquoi l’uranium 235 est-il un noyau primordial ?

Réponse

Sa demi-vie est très longue, d’environ 700 millions d’années.

36Question

Comment évolue le nombre de noyaux d’uranium 235 après une demi-vie ?

Réponse

Il est divisé par deux tous les 700 millions d’années.

37Question

Quelle température faut-il atteindre pour contrôler la fusion ?

Réponse

Plusieurs dizaines, voire centaines de millions de degrés Celsius.

38Question

Quelle répulsion faut-il vaincre pour contrôler la fusion ?

Réponse

La répulsion entre noyaux chargés positivement.

39Question

Quelle est la proportion d’hydrogène dans le corps humain ?

Réponse

61,1 %.

40Question

Quelle est la proportion d’oxygène dans le corps humain ?

Réponse

24,1 %.

41Question

Quelle est la proportion de carbone dans le corps humain ?

Réponse

12,5 %.

42Question

Quelle est la proportion d’azote dans le corps humain ?

Réponse

1,4 %.

43Question

Quelle proportion du corps humain correspond aux autres éléments ?

Réponse

0,9 %.

44Question

Quand les étoiles se sont-elles formées après le Big Bang ?

Réponse

Plus de cent millions d’années après le Big Bang.

45Question

De quels éléments les étoiles sont-elles composées à 99 % ?

Réponse

D’hydrogène et d’hélium.

46Question

Quels nombres sont conservés dans une réaction nucléaire ?

Réponse

Le nombre de nucléons et le nombre de protons.

47Question

Combien de raies noires Joseph von Fraunhofer dénombre-t-il dans le spectre visible du Soleil ?

Réponse

Plus de 570.

48Question

Comment appelle-t-on les raies noires dénombrées par Joseph von Fraunhofer dans le spectre solaire ?

Réponse

Les raies de Fraunhofer.

49Question

En quelle année Cecilia Payne montre-t-elle que l’hydrogène et l’hélium dominent les étoiles ?

Réponse

En 1924.

50Question

Selon Cecilia Payne, quels éléments sont beaucoup plus abondants dans les étoiles que les éléments lourds ?

Réponse

L’hydrogène et l’hélium.

51Question

Combien de noyaux sont stables parmi les 2 800 noyaux connus ?

Réponse

256 noyaux.

52Question

Comment l’activité radioactive est-elle définie et exprimée ?

Réponse

C’est le nombre de noyaux désintégrés par seconde, exprimé en becquerels (Bq).

53Question

Quelle est la demi-vie du carbone 14 ?

Réponse

5 730 années.

54Question

À quels types de vestiges s’applique la datation au carbone 14 ?

Réponse

Aux vestiges organiques et aux objets fabriqués à partir de matériaux organiques.

55Question

Quel scientifique a développé la datation au carbone 14, selon la référence fournie ?

Réponse

Willard F. Libby, 1951.

56Question

Quel âge maximal estimaient les premières datations au carbone 14 ?

Réponse

30 000 ans.

57Question

Pourquoi la datation au carbone 14 ne dépasse-t-elle pas 50 000 ans ?

Réponse

La quantité restante de carbone 14 est trop faible pour être mesurée.

58Question

Lors de quel processus les rayonnements radioactifs sont-ils émis ?

Réponse

Lors de la désintégration de noyaux instables.

59Question

Vers quel état évoluent les noyaux instables lors d’une désintégration radioactive ?

Réponse

Vers un état plus stable.

60Question

Quelle particule est émise lors d’un rayonnement gamma ?

Réponse

Un photon associé au rayonnement γ.

61Question

Quels éléments sont cités comme radioactifs naturellement ?

Réponse

L’uranium, le polonium et le radium.

62Question

À quelle radioactivité le phosphore est-il associé ?

Réponse

À la radioactivité artificielle.

63Question

Quelle particule émet la désintégration de ³⁰₁₅P en ³⁰₁₄Si ?

Réponse

Un positon ⁰₊₁e.

64Question

Quel rayonnement correspond à la désintégration de ³⁰₁₅P en ³⁰₁₄Si ?

Réponse

Un rayonnement β⁺.

65Question

Quelle particule émet la désintégration de ²³⁸₉₂U en ²³⁴₉₀Th ?

Réponse

Un noyau d’hélium ⁴₂He.

66Question

Quel rayonnement correspond à la désintégration de ²³⁸₉₂U en ²³⁴₉₀Th ?

Réponse

Un rayonnement α.

67Question

Quelle particule émet la désintégration de ²³⁴₉₀Th en ²³⁴₉₁Pa ?

Réponse

Un électron ⁰₋₁e.

68Question

À quoi les éléments synthétisés par des étoiles primitives massives ont-ils contribué ?

Réponse

À la composition de la Terre et des êtres vivants.

69Question

Quel élément représente 65 % de l’abondance en masse du corps humain ?

Réponse

L’oxygène.

70Question

Quel élément représente 18 % de l’abondance en masse du corps humain ?

Réponse

Le carbone.

71Question

Quel élément représente 10 % de l’abondance en masse du corps humain ?

Réponse

L’hydrogène.

72Question

Quel élément représente 3 % de l’abondance en masse du corps humain ?

Réponse

L’azote.

73Question

À quelle période la datation au carbone 14 convient-elle ?

Réponse

À l’Antiquité.

74Question

À quels échantillons la datation au carbone 14 ne convient-elle pas ?

Réponse

Aux échantillons vieux de quelques jours ou issus des premiers instants de la Terre.

75Question

Sur quelle assimilation repose la datation au carbone 14 ?

Réponse

Sur l’assimilation du 14C^{14}\mathrm{C} par les êtres vivants.

76Question

Quel changement du rapport isotopique après la mort intervient dans la datation au carbone 14 ?

Réponse

Le rapport 14C/12C^{14}\mathrm{C}/^{12}\mathrm{C} diminue.

77Question

Comment détermine-t-on l’âge en datation au carbone 14 ?

Réponse

À partir du rapport 14C/12C^{14}\mathrm{C}/^{12}\mathrm{C} et d’une courbe d’étalonnage.

78Question

Qu’est-ce que l’uranium 235 fissile ?

Réponse

Un isotope pouvant participer à des fissions qui produisent de l’énergie.

79Question

Quel est le principal minerai naturel d’uranium, et que contient-il ?

Réponse

La pechblende, qui contient du dioxyde d’uranium UO₂.

80Question

Combien de moles d’UO₂ et de noyaux d’uranium contient le kilogramme calculé de pechblende ?

Réponse

3,70 mol d’UO₂ et 2,23×10²⁴ noyaux d’uranium.

81Question

Combien de noyaux de chaque isotope d’uranium compte le kilogramme calculé de pechblende ?

Réponse

2,21×10²⁴ noyaux d’uranium 238 et 1,56×10²² noyaux d’uranium 235.

82Question

Combien de noyaux d’uranium 235 la roche contenait-elle à la formation de la Terre ?

Réponse

Environ 1,35×10²⁴ noyaux.

83Question

Comment la radiothérapie externe atteint-elle une tumeur ?

Réponse

Elle dirige les rayons vers la tumeur à travers la peau.

84Question

Où la curiethérapie place-t-elle les sources radioactives ?

Réponse

Au contact de la tumeur, à l’intérieur du corps.

85Question

Quels radionucléides peuvent être utilisés en curiethérapie ?

Réponse

L’iridium ou le césium.

86Question

Quels moyens peuvent confiner un système de fusion ?

Réponse

Un champ magnétique ou des lasers très puissants.

87Question

Pourquoi le confinement matériel ne convient-il pas à la fusion ?

Réponse

Aucun matériau ne résiste aux températures nécessaires.

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1. Quels éléments constituent principalement la matière de l’Univers ?

2. Quels éléments sont les principaux constituants de la Terre ?

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