QCM : Éléments et réactions nucléaires (8 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Combien d’éléments chimiques sont comptés dans l’univers, et quelles grandeurs caractérisent chacun d’eux ?

118 éléments, caractérisés par leur nombre de protons et leur charge électrique
92 éléments, caractérisés par leur numéro atomique ZZ et leur nombre de masse AA
118 éléments, caractérisés par leur période et leur groupe dans le tableau périodique
118 éléments, caractérisés par leur numéro atomique ZZ et leur nombre de masse AA

118 éléments, caractérisés par leur numéro atomique $$Z$$ et leur nombre de masse $$A$$

Explication

Le nombre d’éléments chimiques indiqué est de 118, et chacun est caractérisé par son numéro atomique ZZ et son nombre de masse AA. Le nombre de protons et la charge électrique ne remplacent pas ces deux caractéristiques dans l’énoncé de cette unité.

2. Quelle comparaison décrit correctement les éléments majoritaires dans l’univers et sur Terre ?

L’oxygène est majoritaire dans l’univers et sur Terre, tandis que l’hydrogène est minoritaire dans les deux milieux.
L’hydrogène représente 90 % des éléments majoritaires dans l’univers, tandis que l’oxygène est majoritaire sur Terre.
L’hydrogène représente 90 % des éléments majoritaires dans l’univers comme sur Terre.
L’oxygène représente 90 % des éléments majoritaires dans l’univers, tandis que l’hydrogène est majoritaire sur Terre.

L’hydrogène représente 90 % des éléments majoritaires dans l’univers, tandis que l’oxygène est majoritaire sur Terre.

Explication

L’hydrogène représente 90 % des éléments majoritaires dans l’univers, alors que l’oxygène est majoritaire sur Terre. Inverser ces milieux est une confusion fréquente : l’hydrogène n’est pas l’élément majoritaire terrestre indiqué ici.

3. Que se produit-il lors d’une fusion nucléaire ?

Un noyau se casse en noyaux plus petits sous l’impact d’une particule.
Deux noyaux de même taille se séparent en fragments de masse égale.
Deux petits noyaux s’assemblent pour former un noyau plus gros.
Un noyau instable se désintègre en émettant une particule.

Deux petits noyaux s’assemblent pour former un noyau plus gros.

Explication

La fusion nucléaire correspond à l’assemblage de deux petits noyaux pour former un noyau plus gros. La cassure d’un noyau sous l’impact d’une particule décrit plutôt la fission.

4. Une particule frappe un noyau, qui se divise en noyaux plus petits : quel phénomène nucléaire est décrit ?

La fusion nucléaire, qui assemble de petits noyaux en un noyau plus gros.
La dispersion nucléaire, qui éjecte des éléments formés par une étoile.
La désintégration nucléaire, qui assemble plusieurs noyaux en un noyau plus gros.
La fission nucléaire, qui casse un noyau en noyaux plus petits.

La fission nucléaire, qui casse un noyau en noyaux plus petits.

Explication

La fission est la cassure d’un noyau en noyaux plus petits sous l’impact d’une particule. La fusion est le distracteur le plus plausible, mais elle consiste à assembler de petits noyaux.

5. Quel enchaînement décrit le rôle des étoiles dans la formation et la dispersion des éléments ?

Les fusions forment des éléments de plus en plus lourds, puis ceux-ci sont éjectés et dispersés en fin de vie de l’étoile.
Les fusions forment des éléments de plus en plus légers, puis ceux-ci restent dans l’étoile à la fin de sa vie.
Les éléments sont éjectés avant les fusions, puis se transforment en éléments plus lourds dans l’espace.
Les fissions forment des éléments de plus en plus lourds, puis ceux-ci sont absorbés par l’étoile en fin de vie.

Les fusions forment des éléments de plus en plus lourds, puis ceux-ci sont éjectés et dispersés en fin de vie de l’étoile.

Explication

Dans les étoiles, les fusions produisent des éléments de plus en plus lourds, qui sont ensuite éjectés et dispersés à la fin de la vie stellaire. La fission n’est pas le processus indiqué pour former cette succession d’éléments lourds.

6. Que peut-il arriver à certains noyaux instables ?

Ils peuvent fusionner pour former systématiquement des éléments plus lourds.
Ils peuvent se désintégrer.
Ils peuvent devenir stables en se dispersant dans l’espace.
Ils peuvent déclencher la fission de tous les noyaux voisins.

Ils peuvent se désintégrer.

Explication

Certains noyaux instables se désintègrent. La formation d’éléments plus lourds par fusion concerne les réactions dans les étoiles et ne décrit pas ce fait sur les noyaux instables.

7. Que devient le nombre de noyaux radioactifs au cours du temps lors d’une désintégration radioactive ?

Il alterne entre une hausse et une baisse à chaque demi-vie.
Il diminue au fil du temps, notamment à chaque demi-vie.
Il reste stable entre deux demi-vies puis augmente.
Il augmente au fil du temps, notamment à chaque demi-vie.

Il diminue au fil du temps, notamment à chaque demi-vie.

Explication

La désintégration radioactive réduit le nombre de noyaux radioactifs au cours du temps, avec une diminution caractéristique au bout de chaque demi-vie. Une hausse du nombre de noyaux ne correspond pas à ce processus.

8. Un échantillon a traversé trois demi-vies de 5 600 ans ; quelle durée s’est écoulée ?

5 600 ans
11 200 ans
22 400 ans
16 800 ans

16 800 ans

Explication

Trois demi-vies de 5 600 ans représentent une durée totale de 3 × 5 600, soit 16 800 ans. La valeur de 11 200 ans correspondrait à deux demi-vies, et non à trois.

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Combien d’éléments chimiques compte l’Univers ?

118 éléments chimiques.

Par quelles grandeurs les éléments chimiques sont-ils caractérisés ?

Par leur numéro atomique ZZ et leur nombre de masse AA.

Quel élément représente 90 % des éléments majoritaires dans l’Univers ?

L’hydrogène.

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