Flashcards : Physique nucléaire et radioactivité — 62 cartes

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1Question

Qu'est-ce qu'un atome ?

Réponse

La structure élémentaire de la matière.

2Question

De quoi est constitué un atome ?

Réponse

D'un noyau et d'un cortège d'électrons.

3Question

Comment se forme une molécule ?

Réponse

Par l'association d'atomes liés par leurs électrons.

4Question

Quels types d'atomes peuvent former une molécule ?

Réponse

Des atomes identiques ou différents.

5Question

Qui a découvert le noyau atomique ?

Réponse

Rutherford.

6Question

En quelle année Rutherford a-t-il découvert le noyau atomique ?

Réponse

En 1911.

7Question

Que représente A dans ZAX^{A}_{Z}X pour un nucléide ?

Réponse

A est le nombre de masse.

8Question

Comment calcule-t-on le nombre de neutrons N dans un nucléide ?

Réponse

N vaut A−ZA-Z.

9Question

Combien de protons possède l’uranium dans 92238U^{238}_{92}U ?

Réponse

L’uranium possède 92 protons.

10Question

Qu’est-ce qu’un isotope ?

Réponse

Un isotope est un atome d’un même élément avec même Z mais A différent.

11Question

Pourquoi les isotopes ont-ils des propriétés chimiques identiques ?

Réponse

Parce qu’ils ont le même nombre d’électrons.

12Question

Pourquoi les isotopes ont-ils des propriétés physiques différentes ?

Réponse

Parce qu’ils ont un nombre de neutrons différent.

13Question

Qu’est-ce qui caractérise les isobares ?

Réponse

Ils ont le même nombre de masse A.

14Question

Quelle différence existe entre isobares, isotones et isomères nucléaires ?

Réponse

Isobares ont même A, isotones même N, isomères mêmes A et Z mais niveaux d’énergie différents.

15Question

Quelles sont les trois étapes de l'évolution des modèles atomiques ?

Réponse

Rutherford propose un modèle planétaire, Bohr quantifie les niveaux d'énergie, Schrödinger décrit l'électron comme un nuage de probabilité.

16Question

Quelle est la formule du nombre maximal d'électrons dans une couche n selon Bohr ?

Réponse

Le nombre maximal est 2n22n^2.

17Question

Qu'est-ce que l'état fondamental d'un atome ?

Réponse

C'est l'état stable d'énergie minimale.

18Question

Qu'est-ce que l'état excité d'un atome ?

Réponse

C'est un état où un électron est sur une couche moins liée ou éjecté suite à une perturbation.

19Question

Qu'est-ce que l'énergie de liaison d'un noyau ?

Réponse

C'est l'énergie nécessaire pour extraire une particule ou dissocier les nucléons.

20Question

Quelle formule exprime le défaut de masse d'un noyau ?

Réponse

Δm=Zmp+Nmn−MN\Delta m=Zm_p+Nm_n-M_N

21Question

Comment calcule-t-on l'énergie de liaison à partir du défaut de masse ?

Réponse

Par E=Δmc2E=\Delta mc^2.

22Question

Quelle force attire les nucléons dans un noyau ?

Réponse

La force nucléaire forte.

23Question

Quelle interaction transforme un neutron en proton dans un noyau ?

Réponse

L'interaction faible.

24Question

Quelle interaction repousse les protons dans un noyau ?

Réponse

La répulsion coulombienne.

25Question

Quelle est la formule de l'équivalence masse-énergie ?

Réponse

E=mc2E=mc^2

26Question

Quelle est l'énergie de masse au repos du neutron en MeV ?

Réponse

939,565 MeV939,565\ \text{MeV}

27Question

Que se passe-t-il après une ionisation dans un atome ?

Réponse

Une lacune électronique est comblée par un électron d’une couche plus énergétique.

28Question

Quelle est l'énergie d'un photon selon la formule de Planck ?

Réponse

Elle est donnée par E=hνE=h\nu.

29Question

Comment s'exprime la fréquence ν\nu d'un photon en fonction de sa longueur d'onde λ\lambda ?

Réponse

ν=cλ\nu=\frac{c}{\lambda}.

30Question

Quelle est l'origine du photon gamma ?

Réponse

Il provient de la désexcitation du noyau.

31Question

Quelle est l'origine du rayon X ?

Réponse

Il provient de la réorganisation du cortège électronique.

32Question

Quelles sont les deux émissions possibles lors du comblement d'une lacune électronique ?

Réponse

Un photon X ou un électron Auger peuvent être émis.

33Question

Qu'est-ce que la radioactivité ?

Réponse

Un phénomène nucléaire spontané, probabiliste et exoénergétique.

34Question

En quelle année Henri Becquerel a-t-il découvert la radioactivité ?

Réponse

En 1896.

35Question

Sur quoi Henri Becquerel travaillait-il lors de la découverte de la radioactivité ?

Réponse

Sur des sels d’uranium.

36Question

Que représente la constante radioactive λ ?

Réponse

La probabilité qu’un noyau se désintègre par unité de temps.

37Question

De quoi dépend la constante radioactive λ ?

Réponse

Uniquement de la nature du radionucléide.

38Question

Quelle est l'exposition naturelle moyenne annuelle en radioactivité ?

Réponse

Environ 3 mSv par an.

39Question

Quelle est la transformation nucléaire lors d'une émission β− ?

Réponse

Un neutron devient un proton avec ZAX→Z+1AY+−10e+00ν^{A}_{Z}X\rightarrow{}^{A}_{Z+1}Y+{}^{0}_{-1}e+{}^{0}_{0}\nu.

40Question

Quelle est la transformation nucléaire lors d'une capture électronique ?

Réponse

Un proton capture un électron et devient un neutron avec ZAX+−10e→Z−1AY+00ν^{A}_{Z}X+{}^{0}_{-1}e\rightarrow{}^{A}_{Z-1}Y+{}^{0}_{0}\nu.

41Question

Que produit l’émission β+ après la désintégration ?

Réponse

Deux photons d’annihilation de 511 keV émis à 180° l’un de l’autre.

42Question

Quelle est la formule de l'émission alpha d'un noyau ZAX^{A}_{Z}X ?

Réponse

ZAX→Z−2A−4Y+24He^{A}_{Z}X\rightarrow{}^{A-4}_{Z-2}Y+{}^{4}_{2}He

43Question

Quand la désintégration alpha est-elle possible selon le numéro atomique Z ?

Réponse

Lorsque Z est supérieur à 82.

44Question

Quelle différence y a-t-il entre désintégration radioactive et désexcitation électromagnétique ?

Réponse

La désintégration change l'élément, la désexcitation libère de l'énergie sans changer l'élément.

45Question

Quelle est la formule de l'émission gamma d'un noyau excité ZAX∗^{A}_{Z}X^* ?

Réponse

ZAX∗→ZAX+γ^{A}_{Z}X^*\rightarrow{}^{A}_{Z}X+\gamma

46Question

Que représente le coefficient α\alpha en conversion interne ?

Réponse

Le rapport ICIIγ\frac{I_{CI}}{I_{\gamma}} entre intensités de conversion interne et gamma.

47Question

Qu'est-ce que l'activité radioactive mesure ?

Réponse

Le nombre de transformations nucléaires par unité de temps.

48Question

En quelle unité s'exprime l'activité radioactive ?

Réponse

En becquerels (Bq).

49Question

Quelle est la formule liant activité et nombre de noyaux radioactifs ?

Réponse

A=λN=ln⁡2TpNA=\lambda N=\frac{\ln 2}{T_p}N

50Question

Qu'est-ce que la période radioactive Tp ?

Réponse

Le temps pour que l'activité soit divisée par deux.

51Question

Quelle formule relie la période radioactive Tp au coefficient de désintégration ?

Réponse

Tp=ln⁡2λT_p=\frac{\ln 2}{\lambda}

52Question

Comment évolue le nombre de noyaux radioactifs dans le temps ?

Réponse

Selon N(t)=N(t0)e−λ(t−t0)N(t)=N(t_0)e^{-\lambda(t-t_0)}.

53Question

Comment évolue l'activité radioactive dans le temps ?

Réponse

Selon A(t)=A(t0)e−λ(t−t0)A(t)=A(t_0)e^{-\lambda(t-t_0)}.

54Question

Quelle est la conversion entre 1 millicurie et mégabecquerels ?

Réponse

1 mCi=37 MBq1\ \text{mCi}=37\ \text{MBq}.

55Question

Quels émetteurs sont utilisés en scintigraphie en médecine nucléaire ?

Réponse

Les émetteurs gamma.

56Question

Quels émetteurs sont utilisés en TEP en médecine nucléaire ?

Réponse

Les émetteurs bêta plus.

57Question

Quels émetteurs sont principalement utilisés pour la thérapeutique en médecine nucléaire ?

Réponse

Les émetteurs bêta moins.

58Question

Qu'est-ce qu'un radiopharmaceutique ?

Réponse

Un radio-isotope marqueur associé à une molécule vecteur.

59Question

Quelle est la première étape de l'exploration d'un organe par radiotraceur ?

Réponse

Administrer le traceur.

60Question

Que permet d'observer l'exploration d'un organe par radiotraceur après administration ?

Réponse

L'invasion vasculaire, la captation ou accumulation, et l'élimination.

61Question

Quelles sont les voies d'administration des radiotraceurs ?

Réponse

Veineuse, inhalation, orale, intrathécale, et dans la vessie.

62Question

Comment peut être associé le radio-isotope lors de son administration ?

Réponse

Seul, avec une molécule non biologique, biologique, ou une structure de l'organisme.

Teste-toi avec le QCM

Teste tes connaissances avec un QCM de 27 questions sur Physique nucléaire et radioactivité.

1. Quelle structure constitue l’unité élémentaire de la matière et comprend un noyau ainsi qu’un cortège d’électrons ?

2. Comment une molécule se forme-t-elle ?

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