Fiche de révision : Éléments chimiques et réactions nucléaires

📋 Plan du Cours

1. Noyaux et éléments chimiques
2. Origine et abondance des éléments
3. Fusion et fission nucléaires
4. Désintégration radioactive

📖 1. Noyaux et éléments chimiques

🔑 Notions clés & Définitions

• Élément chimique : Case du tableau périodique qui regroupe les noyaux ayant le même nombre de protons.
• Isotopes : Noyaux d’un même élément chimique, donc ayant le même nombre de protons.

★ À maîtriser

• Dans la notation d’un noyau, A représente le nombre de nucléons et Z le nombre de protons ; le nombre de neutrons est égal à A − Z.

Compléments

• Le noyau ¹⁴₆C contient 6 protons et 8 neutrons, car 14 − 6 = 8.

• Le carbone 12 et le carbone 14 sont deux isotopes du carbone ; pour l’hydrogène, les noyaux ¹₁H, ²₁D ou ²₁H, et ³₁T ou ³₁H sont présentés sous ces appellations.

💡 Astuce mémo

Même élément : même nombre de protons ; isotopes : noyaux différents de cet élément.

📖 2. Origine et abondance des éléments

🔑 Notions clés & Définitions

• Nucléosynthèse : Processus qui a donné naissance aux noyaux atomiques.

★ À maîtriser

• La nucléosynthèse primordiale a produit les 4 premiers éléments durant les 5 premières minutes de l’Univers, il y a 14 milliards d’années.

• La nucléosynthèse stellaire et explosive a produit les autres éléments par l’action des étoiles, des centaines de millions d’années plus tard.

Compléments

• Les éléments les plus abondants dans l’Univers sont l’hydrogène et l’hélium.

• Les éléments les plus abondants dans la croûte terrestre sont :

  • l’oxygène
  • l’hydrogène
  • le fer
  • le magnésium
  • le silicium

• Les éléments les plus abondants dans les êtres vivants sont :

  • le carbone
  • l’hydrogène
  • l’oxygène
  • l’azote

💡 Astuce mémo

Primordiale d’abord, stellaire et explosive ensuite.

📖 3. Fusion et fission nucléaires

🔑 Notions clés & Définitions

• Fusion nucléaire : Réaction dans laquelle deux noyaux légers fusionnent pour former un noyau lourd et une ou plusieurs particules.
• Fission nucléaire : Réaction d’un neutron avec un noyau lourd, qui produit des noyaux plus légers et des neutrons.

📝 Points essentiels

• Un exemple de fusion nucléaire est ²₁D + ³₁T → ⁴₂He + ¹₀n.

• Un exemple de fission nucléaire est ¹₀n + ²³⁵₉₂U → ¹³⁹₅₄Xe + ⁹⁴₃₈Sr + 3 ¹₀n.

💡 Astuce mémo

Fusion : des noyaux légers s’assemblent ; fission : un noyau lourd se divise.

📖 4. Désintégration radioactive

🔑 Notions clés & Définitions

• Désintégration radioactive : Transformation d’un noyau instable en un autre noyau et une particule.
• Durée de vie : Temps au bout duquel la moitié des noyaux d’un échantillon se sont désintégrés.

📝 Points essentiels

• Un exemple de désintégration radioactive est ¹⁴₆C → ¹⁴₇N + ⁰₋₁e.