QCM : Radioactivité et noyaux atomiques (14 questions)

Explication

Les éléments majoritaires sur Terre sont l’oxygène, le magnésium, le silicium et le fer. Le carbone et l’azote caractérisent plutôt les êtres vivants, tandis que les autres choix substituent des éléments de cette liste.

Explication

Chez les êtres vivants, les éléments majoritaires sont le carbone, l’hydrogène, l’oxygène et l’azote. Le groupe terrestre correspond à l’oxygène, au magnésium, au silicium et au fer; les autres groupes substituent le silicium ou le magnésium à un élément du vivant.

Explication

Lorsque le plus grand nombre de masse des noyaux réactifs dépasse celui des noyaux produits, la réaction est une fission. La fusion correspond au cas inverse, et la désintégration radioactive ou l’absence de transformation ne découlent pas de ce critère.

Explication

La distinction repose sur la comparaison du plus grand nombre de masse parmi les noyaux réactifs avec celui parmi les noyaux produits. Les nombres atomiques, les plus petits nombres de masse ou le nombre de noyaux ne constituent pas le critère indiqué.

Explication

Seuls 256 des 2800 types de noyaux connus sont stables et conservent la même composition. 2800 désigne le nombre total connu, tandis que 512 et 2544 ne correspondent pas au nombre indiqué de noyaux stables.

Explication

Un noyau instable qui se transforme en un autre noyau en émettant une particule α ou β est un noyau radioactif. Un noyau stable ne se transforme pas, et le noyau fils est le produit de la transformation.

Explication

La radioactivité est la désintégration spontanée de noyaux instables en d’autres noyaux, avec émission de particules de matière et d’énergie sous forme de rayonnement. La fusion est une autre transformation nucléaire, et la stabilité caractérise des noyaux qui gardent leur composition.

Explication

La population des noyaux radioactifs diminue au cours du temps, mais la désintégration d’un noyau particulier survient à un instant aléatoire. Une diminution collective n’implique donc ni un instant individuel prévisible ni une désintégration simultanée.

Explication

La courbe de décroissance représente le nombre de noyaux radioactifs N en fonction du temps t et est spécifique à chaque noyau. Inverser les variables ou supposer une courbe commune ne correspond pas à cette définition.

Explication

La demi-vie est la durée au bout de laquelle la moitié des noyaux de l’échantillon s’est désintégrée; elle est caractéristique du noyau. La désintégration complète ou celle d’un quart ne définit pas la demi-vie.

Explication

Après 3 demi-vies, $N = \frac{1600}{2^3} = \frac{1600}{8} = 200$ noyaux. Diviser par 3 ou par 4 applique un mauvais facteur, tandis que multiplier inverse la décroissance.

Explication

La datation repose sur la décroissance radioactive du carbone 14, isotope présent dans toute matière organique ainsi que dans les carbonates. Le carbone 12 est stable, l’exclusion des matières organiques contredit le champ d’application, et la fusion n’est pas le principe de datation.

Explication

La demi-vie caractéristique du césium 137 est de 30 ans. Les valeurs de 1602 ans, 5730 ans et 8 jours correspondent respectivement au radium 226, au carbone 14 et à l’iode 131.

Explication

La tomographie par émission de positons fait partie des techniques médicales utilisant la radioactivité, avec la scintigraphie et d’autres techniques d’imagerie. La radiographie conventionnelle, la datation au carbone 14 et la mesure d’une demi-vie ne désignent pas cette application médicale radioactive.