Depuis combien de temps la formation de l’Univers a-t-elle commencé ?
Il y a 13,8 milliards d’années.
Comment les premiers noyaux se forment-ils lors de la nucléosynthèse primordiale ?
Par fusion de particules.
Jusqu’à quel numéro atomique la fusion stellaire forme-t-elle des éléments ?
Jusqu’à .
Où se forment les éléments de numéro atomique ?
À la fin de vie des étoiles, lors de leur explosion.
Combien d’éléments chimiques la classification périodique répertorie-t-elle ?
118 éléments chimiques.
Quel pourcentage de l’Univers est constitué d’hydrogène ?
75 %.
Quel pourcentage de l’Univers est constitué d’hélium ?
24 %.
Quel pourcentage de l’Univers est constitué d’autres éléments ?
1 %.
Qu’est-ce que la fusion nucléaire ?
L’association de deux noyaux légers en un noyau plus lourd.
Qu’est-ce que la fission nucléaire ?
La division d’un noyau lourd en deux noyaux plus légers.
Qu’est-ce que la demi-vie d’un élément radioactif ?
Le temps nécessaire pour que la moitié de ses noyaux se désintègrent.
Quelle formule donne les noyaux restants après n demi-vies ?
Que représente dans la formule des noyaux restants ?
Le nombre initial de noyaux.
Quelle quantité d’or la Chine a-t-elle extraite en 2016 ?
455 tonnes.
Selon Dimitri Mendeleïev (1834–1907), quel est le numéro atomique du mercure ?
80.
Combien de protons faut-il arracher à un noyau de mercure pour obtenir de l’or ?
Un proton.
Quel type de transformation convertit un noyau de mercure en noyau d’or ?
Une transformation nucléaire.
Quelle proportion de carbone 14 les êtres vivants contiennent-ils durant leur vie ?
La même proportion que l’atmosphère.
Qu’échangent les êtres vivants avec l’atmosphère durant leur vie ?
Du dioxyde de carbone.
Que cesse d’absorber un être vivant à sa mort ?
Du dioxyde de carbone.
Que devient le carbone 14 contenu dans un être vivant après sa mort ?
Il continue à se désintégrer.
Qu’est-ce qui distingue les noyaux isotopes ?
Ils ont le même nombre de protons, mais des nombres de neutrons différents.
Quel couple radioactif peut servir à dater les roches lunaires ?
Le couple .
Quels éléments la nucléosynthèse primordiale forme-t-elle ?
L’hydrogène, le deutérium, le tritium, l’hélium, le lithium et le béryllium.
Pourquoi la nucléosynthèse primordiale n’a-t-elle pas formé de noyaux plus lourds ?
L’expansion a refroidi l’Univers et éloigné les noyaux.
Quelle proportion des noyaux de l’Univers était de l’hydrogène après la nucléosynthèse primordiale ?
90 %.
Quel élément est le plus abondant dans les objets terrestres, et à quel pourcentage ?
L’oxygène, à 46,8 %.
Quel est le pourcentage de magnésium dans les objets terrestres ?
16,5 %.
Quel est le pourcentage de fer dans les objets terrestres ?
14,3 %.
Quel est le pourcentage de silicium dans les objets terrestres ?
13,8 %.
Qu’est-ce qu’une réaction nucléaire ?
La transformation de certains isotopes dans un environnement physique.
Quelle température minimale nécessite la fusion thermonucléaire ?
Une température supérieure à 10 millions de degrés.
Quelle inégalité relie les masses des noyaux lors d’une fusion ?
Quelle équation décrit la formation de l’hélium par fusion ?
Quelle formule donne le nombre de noyaux perdus ?
Quels types peuvent prendre les transformations nucléaires spontanées ?
Elles sont de type α, β⁺, β⁻ ou γ.
Quel isotope sert à dater des objets de moins de 50 000 ans ?
Le carbone 14,
Quels exemples d’objets peut-on dater au carbone 14 ?
Des tombeaux ou des ossements.
Quel volume aurait le cube formé par tout l’or extrait, selon le World Gold Council ?
Un cube de 21 mètres de côté.
Quelle formule relie la masse, la masse volumique et le volume ?
Quelle est la masse volumique de l’or en grammes par centimètre cube ?
19,3 g·cm⁻³.
Quelle masse totale d’or extrait depuis le début de l’humanité est estimée ?
1,79 × 10⁵ tonnes.
Quelle formule calcule la masse mondiale d’or extraite en 2016 ?
À quelle échelle se situe l’énergie requise pour transmuter le plomb en or ?
À celle mise en jeu dans les réacteurs nucléaires et les accélérateurs de particules.
Combien coûterait la production d’un gramme d’or par transmutation du plomb ?
Des centaines de millions d’euros.
Pourquoi l’or produit au laboratoire d’Oak Ridge n’est-il pas exploitable ?
La quantité produite est trop infime.
Quelle est la nature du carbone 14 présent dans l’atmosphère ?
C’est un noyau radioactif.
Quelle est la proportion du carbone 14 dans l’atmosphère ?
Elle est constante.
D’où provient le carbone du bois végétal ?
De l’air.
Que peut-on conclure sur la datation au carbone 14 après huit demi-vies ?
La quantité restante est inférieure à 1 % et trop faible pour dater l’événement.
De quoi dépend la demi-vie d’un isotope dans un échantillon macroscopique ?
Elle ne dépend pas de la quantité initiale d’isotopes.
Quelle fraction des noyaux radioactifs initiaux reste après deux demi-vies ?
Un quart.
Quel pourcentage des noyaux radioactifs initiaux s’est désintégré après deux demi-vies ?
75 %.
Quels noyaux de carbone sont isotopes parmi les noyaux cités ?
¹²₆C, ¹³₆C et ¹⁴₆C.
Quels noyaux d’azote sont isotopes parmi les noyaux cités ?
¹⁴₇N et ¹³₇N.
Quel type de réaction est ¹₀n + ²³⁵₉₂U → ⁹⁴₃₉Y + ¹³⁹₅₃I + 3·¹₀n ?
Une fission.
Quel type de réaction est ²₁H + ³₁H → ⁴₂He + ¹₀n ?
Une fusion.
Quelles quantités de et de sont mesurées dans 1 g de roche lunaire ?
de et de .
Quel est le nombre d’atomes de potassium dans l’échantillon lunaire ?
atomes.
Quel est le nombre d’atomes d’argon dans l’échantillon lunaire ?
atomes.
Quelle énergie libère le bombardement de l’azote 15 par un proton ?
4,96 MeV.
Combien de centimètres cubes équivalent à un mètre cube ?
Selon les calculs manuscrits, quelle masse d’or est produite en 24 heures ?
28 mg.
Quel mécanisme Hans Bethe a-t-il expliqué dans ses travaux de 1939 ?
La formation de l’hélium à partir de l’hydrogène dans les étoiles par le cycle carbone-azote-oxygène.
Comment s’écrit la fusion du deutérium et du tritium ?
À Oak Ridge, que bombardent les protons de très haute énergie pour produire des neutrons ?
Une cible de mercure.
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1. À quelle époque et dans quelles conditions de température la formation de l’Univers a-t-elle commencé ?
2. Dans les premières minutes de l’Univers, des protons et des neutrons s’assemblent pour produire notamment les premiers noyaux d’hydrogène et d’hélium. De quel processus s’agit-il ?
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