Qu'étudie la physique nucléaire ?
L'organisation de la matière, la structure des noyaux et leurs interactions.
Quelle est la structure élémentaire de la matière ?
L'atome.
De quoi est constitué un atome ?
D'un noyau entouré d'un cortège d'électrons.
Que forme l'association d'atomes par des liaisons électroniques ?
Des molécules.
Qu'a découvert Thompson en 1887 concernant l'atome ?
L'existence des électrons.
En quelle année Thompson a-t-il découvert les électrons ?
En 1887.
Quel auteur a découvert les électrons en 1887 ?
Thompson.
Quelle découverte Rutherford a-t-il faite en 1911 ?
Le noyau atomique.
En quelle année Rutherford a-t-il découvert le noyau atomique ?
En 1911.
Quelle modification Bohr a-t-il apportée en 1913 ?
Il a modifié le modèle atomique.
En quelle année Bohr a-t-il modifié le modèle atomique ?
En 1913.
Qu'a découvert Chadwick en 1932 sur le noyau atomique ?
Le neutron et la composition du noyau en protons et neutrons.
Que représente dans ?
Le nombre de masse égal au nombre de nucléons.
Que représente dans ?
Le nombre de protons.
Comment calcule-t-on le nombre de neutrons ?
.
Combien de protons possède l'uranium dans ?
92 protons.
Qu'est-ce qu'un élément chimique ?
Une catégorie d'atomes avec le même nombre de protons.
Qu'est-ce qu'un nucléide ?
Un type de noyau atomique défini par ses protons et neutrons.
Combien d'éléments naturels la matière comprend-elle ?
90 éléments naturels numérotés de 1 à 92 sauf 43 et 61.
Que sont les 28 éléments artificiels ?
Des éléments correspondant à la radioactivité artificielle.
Qu'est-ce qu'un isotope en physique nucléaire ?
Un isotope est un atome d'un même élément avec même Z mais A différent.
Quelle propriété chimique partagent tous les isotopes d'un élément ?
Ils ont le même nombre d'électrons et donc les mêmes propriétés chimiques.
Quelle différence physique distingue les isotopes d'un élément ?
Ils ont des nombres de masse différents et donc des propriétés physiques différentes.
Qu'est-ce qu'un isobare en physique nucléaire ?
Un isobare est un noyau ou une transformation avec un nombre de masse A constant.
Qu'est-ce qu'un isotone en physique nucléaire ?
Un isotone est un noyau avec un nombre de neutrons N constant.
Qu'est-ce qu'un isomère nucléaire ?
Un isomère nucléaire est un noyau d'un même nucléide avec A et Z constants mais niveaux d'énergie différents.
Qu'est-ce que l'état fondamental d'un atome ?
C'est l'état stable avec énergie totale minimale.
Que caractérise l'état excité d'un atome ?
Un électron passe sur une couche moins liée ou est éjecté.
Comment se déroule la désexcitation atomique ?
Par comblement d'une vacance électronique puis émission d'énergie.
Dans le modèle de Bohr, quelles couches occupent les électrons ?
Les couches K, L, M et N correspondant à n=1 à n=4.
Qu'est-ce que l'énergie de liaison nucléaire ?
L'énergie nécessaire pour dissocier les nucléons d'un noyau.
De quoi résulte la cohésion du noyau ?
De l'interaction forte entre les nucléons.
Quelle force est supérieure dans le noyau, l'interaction forte ou la répulsion électrostatique ?
L'interaction forte est supérieure.
Quelle inégalité vérifie le défaut de masse ?
.
Quelle est la formule de l'équivalence masse-énergie ?
.
Comment s'exprime la masse du noyau ?
.
Quelle est l'énergie équivalente de la masse du neutron ?
.
Quelle est l'énergie équivalente de la masse du proton ?
.
Qu'est-ce qu'un photon en physique ?
Une onde électromagnétique avec champs électrique et magnétique transverses.
Quelle formule relie l'énergie d'un photon à sa fréquence ?
L'énergie est donnée par .
Comment s'exprime la fréquence d'un photon en fonction de sa longueur d'onde ?
.
Quelles sont les énergies typiques des photons nucléaires étudiés ?
Entre 100 keV et 10 MeV.
Comment un noyau excité libère-t-il son excès d'énergie ?
Par émission d'un photon gamma ou conversion interne.
Qu'est-ce qu'un noyau stable ?
Un noyau stable est dans son état fondamental et ne se transforme pas spontanément.
Qu'impose la stabilité d'un noyau sur A et Z ?
A et Z restent constants dans un noyau stable.
Qu'est-ce qu'un noyau instable ?
Un noyau instable est dans un état excité et se transforme spontanément.
Que varie lors de la transformation d'un noyau instable ?
La masse A et/ou le numéro Z varient lors de la transformation.
Où se situent les noyaux stables pour les éléments légers ?
Les noyaux stables sont près de N égale à Z pour les éléments légers.
Pourquoi N augmente-t-il pour les éléments lourds avec Z>20 ?
N augmente pour compenser la répulsion entre protons.
Existe-t-il des nucléides stables pour Z supérieur à 83 ?
Non, aucun nucléide stable n'existe pour Z supérieur à 83.
Qui a découvert la radioactivité en 1896 ?
Henri Becquerel a découvert la radioactivité en 1896.
Quelles grandeurs sont conservées lors des transformations radioactives ?
La charge, les nucléons et l’énergie sont conservés.
Qu'est-ce qui différencie une désintégration radioactive d'une désexcitation électromagnétique ?
La désintégration change l’élément chimique, la désexcitation non.
Quelle est la formule de l’énergie d’une désintégration radioactive ?
Que conservent les désintégrations isobariques ?
Elles conservent le nombre de masse A.
Quels types d’émissions sont des désintégrations isobariques ?
Les émissions bêta moins, bêta plus et la capture électronique.
L’émission alpha est-elle une désintégration isobarique ?
Non, l’émission alpha est non isobarique.
Que se passe-t-il lors d'une émission bêta moins ?
Un neutron se transforme en proton avec émission d'un électron et d'un antineutrino.
Quelle est l'équation de l'émission bêta moins ?
Que se passe-t-il lors d'une émission bêta plus ?
Un proton se transforme en neutron avec émission d'un positon et d'un neutrino.
Quelle est l'équation de l'émission bêta plus et sa condition d'énergie ?
avec .
Que se passe-t-il lors d'une capture électronique ?
Un proton capture un électron interne et devient neutron avec émission d'un neutrino.
Que se passe-t-il lors d'une émission alpha ?
Un noyau lourd expulse un noyau d'hélium à deux protons et deux neutrons.
Quelle est l'équation de l'émission alpha et sa condition sur Z ?
possible si .
Que produit l'annihilation d'un positon avec un électron ?
Deux photons de 511 keV émis à 180° l'un de l'autre.
Qu'est-ce que la constante radioactive λ ?
C'est la probabilité qu’un noyau se transforme par unité de temps.
Quelle est la formule de l'évolution du nombre de noyaux radioactifs ?
Qu'est-ce que l'activité radioactive ?
C'est le nombre de transformations par unité de temps d'une source.
Quelle formule relie l'activité A, la constante λ et le nombre N ?
Comment décroît l'activité radioactive en fonction du temps ?
Selon
Qu'est-ce que la période radioactive ?
C'est le temps pour que l'activité soit divisée par deux.
Quelle relation lie la période radioactive et la constante ?
Quelles sont les unités usuelles de l'activité radioactive ?
Le becquerel et le curie avec leurs multiples comme kBq, MBq, GBq, et mCi.
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1. Quel objet d’étude correspond à la physique nucléaire ?
2. Quelle distinction décrit correctement un atome et une molécule ?
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