QCM : Éléments chimiques et réactions nucléaires (10 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Pour un noyau noté ZAX^{A}_{Z}X, comment détermine-t-on son nombre de neutrons ?

On divise le nombre de nucléons AA par le nombre de protons ZZ.
On additionne le nombre de protons ZZ au nombre de nucléons AA.
On soustrait le nombre de protons ZZ au nombre de nucléons AA.
On soustrait le nombre de nucléons AA au nombre de protons ZZ.

On soustrait le nombre de protons $$Z$$ au nombre de nucléons $$A$$.

Explication

Le nombre de nucléons comprend les protons et les neutrons : le nombre de neutrons est donc A−ZA-Z. L’addition de AA et de ZZ ne donne pas le nombre de neutrons.

2. Deux noyaux appartiennent au même élément chimique si quelle propriété est identique ?

Leur nombre de neutrons.
Leur répartition entre protons et neutrons.
Leur nombre de protons.
Leur nombre total de nucléons.

Leur nombre de protons.

Explication

L’identité d’un élément chimique est déterminée par le nombre de protons de ses noyaux. Le nombre de neutrons peut différer entre isotopes d’un même élément.

3. Quelle caractéristique permet de reconnaître deux noyaux comme des isotopes d’un même élément ?

Ils ont le même nombre total de nucléons et le même nombre de protons.
Ils ont le même nombre de protons, mais peuvent avoir des nombres de neutrons différents.
Ils ont le même nombre de neutrons, mais des nombres de protons différents.
Ils ont des nombres de protons et de neutrons différents.

Ils ont le même nombre de protons, mais peuvent avoir des nombres de neutrons différents.

Explication

Les isotopes sont des noyaux du même élément : ils partagent donc le même nombre de protons, mais peuvent différer par leur nombre de neutrons. Des noyaux ayant des nombres de protons différents appartiennent à des éléments distincts.

4. Que désigne la nucléosynthèse ?

Le processus qui transforme les noyaux en électrons et en protons libres.
Le processus qui a donné naissance aux noyaux atomiques.
La réaction qui convertit les atomes en molécules dans les étoiles.
Le mécanisme qui répartit les éléments dans les différentes couches terrestres.

Le processus qui a donné naissance aux noyaux atomiques.

Explication

La nucléosynthèse désigne le processus de formation des noyaux atomiques. La répartition des éléments dans les couches terrestres ne correspond pas à cette définition.

5. À quelle période la nucléosynthèse primordiale a-t-elle produit les quatre premiers éléments ?

Durant les cinq premières minutes de l’Univers, il y a environ 14 milliards d’années.
Après la formation de la croûte terrestre, il y a environ 14 milliards d’années.
Durant les cinq premières minutes de la formation des étoiles.
Durant les premières centaines de millions d’années, au sein des étoiles.

Durant les cinq premières minutes de l’Univers, il y a environ 14 milliards d’années.

Explication

La nucléosynthèse primordiale a produit les quatre premiers éléments durant les cinq premières minutes de l’Univers, il y a 14 milliards d’années. La production par les étoiles, des centaines de millions d’années plus tard, relève de la nucléosynthèse stellaire et explosive.

6. Des éléments autres que les quatre premiers se forment des centaines de millions d’années après l’origine de l’Univers : quel processus en est responsable ?

La différenciation des éléments dans la croûte terrestre.
La transformation des isotopes par leur seul changement de nombre de neutrons.
La nucléosynthèse stellaire et explosive, sous l’action des étoiles.
La nucléosynthèse primordiale, pendant les premières minutes de l’Univers.

La nucléosynthèse stellaire et explosive, sous l’action des étoiles.

Explication

La nucléosynthèse stellaire et explosive produit les autres éléments par l’action des étoiles, des centaines de millions d’années plus tard. La nucléosynthèse primordiale concerne les quatre premiers éléments et les premières minutes de l’Univers.

7. Lors d’une fusion nucléaire, que se passe-t-il ?

Un noyau léger se divise spontanément en deux noyaux plus lourds.
Deux noyaux légers s’assemblent pour former un noyau lourd et une ou plusieurs particules.
Un neutron frappe un noyau lourd, qui se divise en noyaux plus légers et en neutrons.
Deux noyaux lourds se séparent pour former plusieurs noyaux de masse comparable.

Deux noyaux légers s’assemblent pour former un noyau lourd et une ou plusieurs particules.

Explication

La fusion assemble deux noyaux légers et forme un noyau lourd accompagné d’une ou plusieurs particules. La réaction d’un neutron avec un noyau lourd qui se divise décrit plutôt la fission.

8. Quelle transformation caractérise une fission nucléaire ?

Un noyau léger absorbe un électron et devient un noyau plus lourd.
Un neutron réagit avec un noyau lourd, produisant des noyaux plus légers et des neutrons.
Deux noyaux de masse comparable échangent des protons sans se diviser.
Deux noyaux légers s’assemblent, formant un noyau lourd et une particule.

Un neutron réagit avec un noyau lourd, produisant des noyaux plus légers et des neutrons.

Explication

La fission correspond à la réaction d’un neutron avec un noyau lourd, qui produit des noyaux plus légers et des neutrons. L’assemblage de deux noyaux légers en un noyau plus lourd est la fusion.

9. Que se produit lors d’une désintégration radioactive ?

Un noyau stable émet une particule tout en conservant son identité.
Un noyau instable se divise en deux noyaux sans émission de particule.
Un noyau stable absorbe une particule et devient un noyau plus lourd.
Un noyau instable se transforme en un autre noyau et une particule.

Un noyau instable se transforme en un autre noyau et une particule.

Explication

La désintégration radioactive transforme un noyau instable en un autre noyau, avec émission d’une particule. La division en deux noyaux sans émission de particule décrit un autre processus.

10. Dans un échantillon radioactif, comment définit-on la durée de vie ?

Le temps nécessaire pour que la moitié des noyaux de l’échantillon se désintègrent.
Le temps pendant lequel les noyaux de l’échantillon restent instables avant toute désintégration.
Le temps nécessaire pour que tous les noyaux de l’échantillon se désintègrent.
Le temps nécessaire pour que la moitié des noyaux de l’échantillon deviennent stables sans se désintégrer.

Le temps nécessaire pour que la moitié des noyaux de l’échantillon se désintègrent.

Explication

La durée de vie correspond au temps au bout duquel la moitié des noyaux de l’échantillon se sont désintégrés. La disparition de la totalité des noyaux ne correspond pas à cette définition.

Révisez avec les flashcards

Mémorisez les réponses avec 21 flashcards sur Éléments chimiques et réactions nucléaires.

Dans la notation d’un noyau, que représente le nombre A ?

Le nombre de nucléons.

Dans la notation d’un noyau, que représente le nombre Z ?

Le nombre de protons.

Comment calcule-t-on le nombre de neutrons d’un noyau ?

On soustrait Z de A.

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