QCM : Origine et organisation des éléments (7 questions)

Question 1

1. Dans un modèle de l’Univers très jeune, des protons et des neutrons se rassemblent entre 3 et 20 minutes après le Big Bang, tandis que l’Univers chaud et dense se refroidit. Quels noyaux cette nucléosynthèse produit-elle principalement ?

Des noyaux de carbone et d’oxygène, avec quelques traces de néon

Des noyaux de lithium et de béryllium, avec quelques traces d’hélium

Des noyaux d’hydrogène et d’hélium, avec quelques traces de lithium

Des noyaux de fer et de silicium, avec quelques traces de carbone

Explication

La nucléosynthèse primordiale assemble surtout des noyaux d’hydrogène et d’hélium, et produit aussi quelques traces de lithium. Le carbone et l’oxygène, le fer et le silicium relèvent de processus stellaires ultérieurs; le lithium n’est pas le produit principal.

Answer

Des noyaux d’hydrogène et d’hélium, avec quelques traces de lithium

Question 2

2. Un neutron frappe un noyau lourd, qui se divise en deux noyaux plus légers et libère de l’énergie. Comment classe-t-on cette réaction ?

Comme une fission nucléaire, dont l’énergie libérée dépasse celle de la fusion

Comme une fission nucléaire, dont l’énergie libérée est inférieure à celle de la fusion

Comme une réaction chimique, qui transforme le noyau en deux noyaux plus légers

Comme une fusion nucléaire, dont l’énergie libérée est inférieure à celle de la fission

Explication

La fission est la fragmentation d’un noyau lourd en deux noyaux plus légers sous l’impact d’un neutron; elle libère moins d’énergie que la fusion. La fusion assemble des noyaux légers, et une réaction chimique ne fragmente pas le noyau atomique.

Answer

Comme une fission nucléaire, dont l’énergie libérée est inférieure à celle de la fusion

Question 3

3. Une étoile massive explose en supernova après avoir formé des éléments jusqu’au fer. Quelle origine peut-on attribuer aux éléments plus lourds que le fer éjectés lors de cet événement ?

À leur assemblage à partir de protons et de neutrons après le Big Bang

À leur synthèse pendant la fusion ordinaire au cœur d’une étoile stable

À leur synthèse lors d’un événement cataclysmique comme la supernova

À leur production avant le fer, ce qui explique leur faible abondance

Explication

Les éléments plus lourds que le fer sont synthétisés lors d’événements cataclysmiques, notamment les supernovae, et sont moins abondants parce qu’ils se forment en dernier. La fusion stellaire ordinaire va jusqu’au fer, tandis que la nucléosynthèse primordiale produit surtout hydrogène et hélium.

Answer

À leur synthèse lors d’un événement cataclysmique comme la supernova

Question 4

4. Dans une expérience, des noyaux légers s’assemblent pour former un noyau plus lourd et libèrent une énorme quantité d’énergie. De quel type de réaction s’agit-il ?

D’une fission nucléaire

D’une réaction chimique

D’une désintégration d’un noyau lourd sous l’impact d’un neutron

D’une fusion nucléaire

Explication

La fusion correspond à l’assemblage de noyaux légers en noyaux plus lourds, avec libération d’une énorme quantité d’énergie. La fission fragmente un noyau lourd, tandis qu’une réaction chimique ne modifie pas le cœur des atomes.

Answer

D’une fusion nucléaire

Question 5

5. Quels éléments constituent principalement les êtres vivants ?

L’oxygène, le carbone, l’hydrogène et l’azote

L’oxygène, le fer, le silicium et le magnésium

Le carbone, le silicium, le magnésium et l’azote

L’hydrogène, l’hélium, le lithium et le carbone

Explication

Les êtres vivants sont principalement constitués d’oxygène, de carbone, d’hydrogène et d’azote. Le fer, le silicium et le magnésium caractérisent plutôt la composition principale de la Terre.

Answer

L’oxygène, le carbone, l’hydrogène et l’azote

Question 6

6. Quel élément, doté d’un seul proton, est le plus léger et s’est formé en premier ?

Le carbone

L’hydrogène

L’hélium

Le lithium

Explication

L’hydrogène est le plus léger des éléments, car son noyau comporte un seul proton, et il s’est formé en premier. L’hélium s’est également formé tôt, mais son noyau contient davantage de nucléons.

Answer

L’hydrogène

Question 7

7. Quel rôle les réactions nucléaires jouent-elles dans le fonctionnement du Soleil ?

Elles transforment des noyaux de fer en éléments plus lourds et alimentent son éclat.

Elles fusionnent des noyaux légers et libèrent l’énergie qui le fait briller.

Elles fragmentent des noyaux lourds et produisent l’énergie qui le fait briller.

Elles assemblent des atomes par des réactions chimiques et entretiennent son éclat.

Explication

Au cœur du Soleil, la fusion de noyaux légers libère l’énergie qui le fait briller. La fission concerne la fragmentation de noyaux lourds et sert notamment à produire de l’énergie dans les centrales nucléaires.

Answer

Elles fusionnent des noyaux légers et libèrent l’énergie qui le fait briller.

QCM : Origine et organisation des éléments (7 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Dans un modèle de l’Univers très jeune, des protons et des neutrons se rassemblent entre 3 et 20 minutes après le Big Bang, tandis que l’Univers chaud et dense se refroidit. Quels noyaux cette nucléosynthèse produit-elle principalement ?

2. Un neutron frappe un noyau lourd, qui se divise en deux noyaux plus légers et libère de l’énergie. Comment classe-t-on cette réaction ?

3. Une étoile massive explose en supernova après avoir formé des éléments jusqu’au fer. Quelle origine peut-on attribuer aux éléments plus lourds que le fer éjectés lors de cet événement ?

4. Dans une expérience, des noyaux légers s’assemblent pour former un noyau plus lourd et libèrent une énorme quantité d’énergie. De quel type de réaction s’agit-il ?

5. Quels éléments constituent principalement les êtres vivants ?

6. Quel élément, doté d’un seul proton, est le plus léger et s’est formé en premier ?

7. Quel rôle les réactions nucléaires jouent-elles dans le fonctionnement du Soleil ?

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