QCM : Radioactivité et réactions nucléaires — 9 questions

Questions et réponses du QCM

1. Quel phénomène Henri Becquerel met-il en évidence en 1896 avec des sels d’uranium ?

Ils émettent une lumière visible après avoir été placés dans l’eau
Ils provoquent une réaction chimique lorsqu’ils sont chauffés
Ils deviennent fluorescents après une exposition prolongée à la lumière
Ils impressionnent une plaque photographique après plusieurs jours dans l’obscurité

Ils impressionnent une plaque photographique après plusieurs jours dans l’obscurité

Explication

En 1896, Henri Becquerel observe que des sels d’uranium impressionnent une plaque photographique même après plusieurs jours dans un tiroir. Cette observation se distingue de la fluorescence, qui dépend d’une exposition préalable à la lumière.

2. Quelle propriété caractérise la radioactivité d’un noyau instable ?

Elle transforme un noyau stable après une irradiation adaptée par une source extérieure
Elle transforme spontanément un noyau père en noyau fils, indépendamment des conditions extérieures
Elle dépend de la température, de la pression et de l’éclairement du matériau
Elle produit une émission prévisible à une date déterminée pour chaque noyau instable

Elle transforme spontanément un noyau père en noyau fils, indépendamment des conditions extérieures

Explication

La radioactivité correspond à la transformation spontanée, aléatoire et inéluctable d’un noyau père instable en noyau fils, sans dépendre des conditions extérieures. Une réaction nucléaire provoquée repose au contraire sur une intervention extérieure.

3. Que se produit-il lors d’une désintégration radioactive ?

Un noyau père stable se divise après avoir reçu une énergie extérieure suffisante
Un noyau père instable devient spontanément un noyau fils en émettant une particule
Un électron libre se transforme en noyau fils sans modification du noyau initial
Un noyau fils stable absorbe une particule et redevient un noyau père instable

Un noyau père instable devient spontanément un noyau fils en émettant une particule

Explication

Lors d’une désintégration radioactive, le noyau père instable se transforme spontanément en noyau fils et émet une particule selon le type de désintégration. La transformation concerne donc le noyau initial, et non un électron isolé.

4. Quelle description distingue correctement les désintégrations β−\beta^- et β+\beta^+ ?

En β−\beta^-, un noyau trop gros émet un noyau d’hélium ; en β+\beta^+, un neutron absorbe un électron
En β−\beta^-, un neutron devient un proton avec émission d’un électron ; en β+\beta^+, un proton devient un neutron avec émission d’un positon
En β−\beta^-, un proton devient un neutron avec émission d’un électron ; en β+\beta^+, un neutron devient un proton avec émission d’un positon
En β−\beta^-, un neutron devient un proton avec émission d’un positon ; en β+\beta^+, un proton devient un neutron avec émission d’un électron

En $$\beta^-$$, un neutron devient un proton avec émission d’un électron ; en $$\beta^+$$, un proton devient un neutron avec émission d’un positon

Explication

La désintégration β−\beta^- transforme un neutron en proton et libère un électron, tandis que la désintégration β+\beta^+ transforme un proton en neutron et libère un positon. La confusion entre l’électron et le positon inverse précisément les particules émises.

5. Quelle est la définition de la radioactivité ?

Transformation naturelle d’un noyau instable en un noyau stable, de manière inéluctable, aléatoire, spontanée et indépendante des conditions extérieures.
Processus par lequel un noyau stable devient instable sous l’effet d’une influence extérieure.
Emission de particules par un noyau stable lorsqu’il est soumis à une forte température.
Changement de l’état énergétique d’un noyau sans émission de particules ou rayonnements.

Transformation naturelle d’un noyau instable en un noyau stable, de manière inéluctable, aléatoire, spontanée et indépendante des conditions extérieures.

Explication

La radioactivité est la transformation naturelle d’un noyau instable en un noyau plus stable, de façon inéluctable, aléatoire, spontanée et indépendante des conditions extérieures. La première option correspond précisément à cette définition, contrairement aux autres qui décrivent d’autres phénomènes ou processus.

6. En quelle année Irène Joliot-Curie et Frédéric Joliot ont-ils synthétisé le phosphore 30 à partir d’aluminium 27 ?

1934
1945
1950
1924

1934

Explication

Les Joliot-Curie ont réalisé cette synthèse en 1934, marquant une étape importante dans la radioactivité artificielle. L'année 1924 est incorrecte car elle précède cette découverte, tandis que 1945 et 1950 sont postérieures.

7. Quel est le rôle principal de la demi-vie dans l'étude de la radioactivité artificielle ?

Elle permet de prévoir statistiquement la désintégration d’un échantillon de noyaux radioactifs.
Elle indique la durée nécessaire pour que tous les noyaux d’un échantillon se désintègrent.
Elle mesure la vitesse à laquelle un noyau radioactif se désintègre dans des conditions extérieures.
Elle détermine la quantité totale de noyaux présents dans un échantillon à un instant donné.

Elle permet de prévoir statistiquement la désintégration d’un échantillon de noyaux radioactifs.

Explication

La demi-vie est utilisée pour prévoir statistiquement la désintégration d’un échantillon, en indiquant la durée nécessaire pour que la moitié des noyaux initiaux se soient désintégrés. La deuxième option est incorrecte car la demi-vie ne concerne pas la désintégration totale, mais la moitié.

8. En quelle année Henri Becquerel a-t-il découvert la radioactivité en observant l'effet des sels d’uranium sur une plaque photographique ?

1887
1896
1910
1905

1896

Explication

Henri Becquerel a découvert la radioactivité en 1896 en observant que des sels d’uranium impressionnaient une plaque photographique, même après plusieurs jours dans un tiroir. Cette découverte a marqué le début de l'étude de la radioactivité.

9. En quoi la radioactivité naturelle diffère-t-elle de la radioactivité artificielle ?

La radioactivité naturelle ne libère pas de particules, contrairement à la artificielle.
La radioactivité naturelle ne concerne que les éléments légers, alors que la artificielle concerne uniquement les éléments lourds.
La radioactivité naturelle ne peut pas être mesurée, alors que la artificielle l'est facilement.
La radioactivité naturelle se produit sans intervention humaine, tandis que la radioactivité artificielle est provoquée par l'homme.

La radioactivité naturelle se produit sans intervention humaine, tandis que la radioactivité artificielle est provoquée par l'homme.

Explication

La radioactivité naturelle se produit spontanément dans la nature, tandis que la radioactivité artificielle est induite par des processus humains. La première est une propriété intrinsèque de certains noyaux, la seconde résulte d'une manipulation extérieure.

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Qu'a découvert Henri Becquerel en 1896 concernant l'uranium ?

Les sels d’uranium impressionnent une plaque photographique après plusieurs jours.

Qu'est-ce que la radioactivité selon la définition donnée ?

La transformation naturelle d’un noyau père instable en un noyau fils.

Que se passe-t-il lors d'une désintégration radioactive ?

Un noyau père instable se transforme en un noyau fils en émettant une particule.

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