QCM : Formation et radioactivité des éléments (7 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Quelques minutes après le Big Bang, quels noyaux se sont formés à partir de particules agglomérées dans l’Univers chaud et dense ?

Des noyaux de carbone et d’azote
Des noyaux d’hydrogène et d’hélium
Des noyaux de fer et de nickel
Des noyaux d’oxygène et de silicium

Des noyaux d’hydrogène et d’hélium

Explication

Dans l’Univers chaud et dense, les particules se sont agglomérées pour former les premiers noyaux d’hydrogène et d’hélium. Les autres choix citent des noyaux plus lourds ou attribuent à tort cette étape aux étoiles.

2. Lors d’une réaction, un neutron frappe un noyau lourd, qui se sépare en deux noyaux plus légers en éjectant une particule et en libérant de l’énergie. De quel processus s’agit-il ?

De la fission nucléaire
De la nucléosynthèse primordiale
De la radioactivité spontanée
De la fusion nucléaire

De la fission nucléaire

Explication

La fission correspond à la cassure d’un noyau lourd sous l’impact d’un neutron, avec éjection d’une particule et libération d’énergie. La fusion assemble des noyaux légers, tandis que la radioactivité spontanée ne décrit pas cette réaction provoquée.

3. Une équipe compare la composition dominante d’une étoile à celle de la Terre. Quelle association doit-elle retenir ?

Étoile : oxygène et silicium ; Terre : hydrogène et hélium
Étoile : oxygène et hélium ; Terre : hydrogène et silicium
Étoile : hydrogène et silicium ; Terre : hélium et oxygène
Étoile : hydrogène et hélium ; Terre : oxygène et silicium

Étoile : hydrogène et hélium ; Terre : oxygène et silicium

Explication

Les étoiles sont constituées majoritairement d’hydrogène et d’hélium, tandis que la Terre est principalement formée d’oxygène et de silicium. Les autres associations mélangent ou inversent ces compositions.

4. Un relevé de la masse des éléments chimiques présents dans l’Univers indique une masse totale de 800 unités. Quelle masse est attribuable à l’hydrogène, qui en est l’élément le plus abondant ?

Près de 400 unités
Près de 750 unités
Près de 600 unités
Près de 200 unités

Près de 600 unités

Explication

Près de 75 % de la masse des éléments chimiques de l’Univers est constituée d’hydrogène : 800×0,75=600800 \times 0{,}75 = 600 unités. La valeur de 200 correspond à la part restante, 400 à la moitié du total et 750 à une proportion de 93,75 %.

5. Que désigne la demi-vie d’un noyau radioactif ?

La durée au bout de laquelle la moitié des noyaux instables d’un échantillon se sont désintégrés.
La durée au bout de laquelle l’échantillon forme deux fois plus de noyaux radioactifs.
La durée nécessaire pour que tous les noyaux instables d’un échantillon se désintègrent.
La durée pendant laquelle le nombre de noyaux radioactifs reste constant.

La durée au bout de laquelle la moitié des noyaux instables d’un échantillon se sont désintégrés.

Explication

La demi-vie est la durée constante au bout de laquelle un échantillon perd la moitié de ses noyaux instables, et elle dépend de la nature du noyau radioactif. La désintégration complète correspondrait à la disparition de tous les noyaux, et non à une demi-vie.

6. Quelle réaction nucléaire se produit au cœur des étoiles ?

La désintégration spontanée de noyaux instables
L’agglomération gravitationnelle de particules en étoiles
La fission de noyaux lourds sous l’impact de neutrons
La fusion de noyaux légers en noyaux plus lourds

La fusion de noyaux légers en noyaux plus lourds

Explication

Les étoiles sont le siège de réactions de fusion nucléaire, où des noyaux légers forment des noyaux plus lourds. La fission, qui fragmente un noyau lourd sous l’impact d’un neutron, est un processus distinct.

7. Quel rôle joue l’hydrogène dans la composition atomique de l’Univers ?

Il constitue près de 75 % des atomes et en est l’élément le plus abondant.
Il représente près de 75 % des éléments observés naturellement sur Terre.
Il correspond à l’ensemble des éléments créés artificiellement dans l’Univers.
Il forme avec le silicium la majeure partie des atomes de l’Univers.

Il constitue près de 75 % des atomes et en est l’élément le plus abondant.

Explication

L’hydrogène représente près de 75 % des atomes de l’Univers et en est l’élément chimique le plus abondant. La proportion d’éléments observés naturellement concerne la Terre et ne correspond pas à la part d’hydrogène dans l’Univers.

Révisez avec les flashcards

Mémorisez les réponses avec 7 flashcards sur Formation et radioactivité des éléments.

Quels noyaux les premières particules ont-elles formés après le Big Bang ?

Des noyaux d’hydrogène et d’hélium.

Qu’est-ce que la fusion nucléaire ?

Une réaction où des noyaux légers forment un noyau plus lourd en éjectant une particule et en libérant de l’énergie.

Combien d’éléments chimiques différents l’Univers contient-il ?

118 éléments chimiques.

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