QCM : Radioactivité et transformations nucléaires (9 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Quelle description caractérise un noyau radioactif ?

Un noyau stable qui devient radioactif après avoir absorbé une particule.
Un noyau instable dont la désintégration est aléatoire, mais provoquée par un agent extérieur.
Un noyau instable qui se désintègre de manière aléatoire, inéluctable et spontanée.
Un noyau stable qui émet un rayonnement à intervalles réguliers et prévisibles.

Un noyau instable qui se désintègre de manière aléatoire, inéluctable et spontanée.

Explication

Un noyau radioactif est instable et sa désintégration est aléatoire, inéluctable et spontanée. Une émission prévisible, un déclenchement extérieur ou un noyau stable ne correspondent pas à cette définition.

2. Dans un noyau qui subit une désintégration β⁻, quelle transformation nucléaire se produit et quelle particule est éjectée ?

Un proton devient un neutron et un électron est éjecté.
Un neutron devient un proton et un électron est éjecté.
Un proton devient un neutron et un positon est éjecté.
Un neutron devient un proton et un positon est éjecté.

Un neutron devient un proton et un électron est éjecté.

Explication

En désintégration β⁻, un neutron se transforme en proton en éjectant un électron. Le passage proton-neutron inverse le processus, tandis que le positon caractérise la désintégration β⁺.

3. Dans une équation nucléaire, une équipe vérifie que les noyaux et particules présents avant et après la transformation sont correctement comptabilisés. Quelles deux grandeurs doit-elle conserver selon la loi de Soddy ?

L’énergie libérée et le nombre de particules émises.
Le nombre de nucléons et le nombre de charges.
Le nombre de protons et le nombre de noyaux présents.
Le nombre de neutrons et la masse totale en grammes.

Le nombre de nucléons et le nombre de charges.

Explication

La loi de Soddy impose la conservation du nombre de nucléons et du nombre de charges dans une équation nucléaire. La conservation des neutrons seuls, de la masse en grammes ou de l’énergie uniquement ne donne pas ces deux bilans.

4. Un noyau d’oxygène 15 subit une désintégration β⁺ : quel noyau fils et quelle particule émise correspondent à cette transformation ?

Un noyau de fluor 15 et un positon.
Un noyau de fluor 15 et un électron.
Un noyau d’azote 15 et un électron.
Un noyau d’azote 15 et un positon.

Un noyau d’azote 15 et un positon.

Explication

En β⁺, un proton devient un neutron et un positon est éjecté ; le noyau d’oxygène 15 devient donc de l’azote 15. L’électron correspond à β⁻, et le fluor impliquerait une augmentation du nombre de protons.

5. Deux noyaux ont chacun 8 protons, mais le premier a 8 neutrons et le second 10. Quelle relation existe entre eux ?

Ce sont des isotopes du même élément.
Ce sont des isotopes d’éléments différents.
Ce sont des éléments différents, car leur nombre de neutrons diffère.
Ce sont le même isotope, car leur nombre de protons est identique.

Ce sont des isotopes du même élément.

Explication

Des isotopes ont le même nombre de protons et des nombres de neutrons différents. Des isotopes d’éléments différents auraient des nombres de protons différents, et un même isotope aurait aussi le même nombre de neutrons.

6. Que désigne la demi-vie radioactive d’un échantillon ?

La durée au bout de laquelle tous les noyaux radioactifs initiaux se sont désintégrés
La durée nécessaire pour que le nombre de noyaux radioactifs initiaux soit multiplié par deux
La durée au bout de laquelle la moitié des noyaux stables de l’échantillon se sont désintégrés
La durée au bout de laquelle la moitié des noyaux radioactifs initiaux se sont désintégrés

La durée au bout de laquelle la moitié des noyaux radioactifs initiaux se sont désintégrés

Explication

La demi-vie correspond au temps nécessaire pour que la moitié des noyaux radioactifs présents au départ se désintègrent. Elle ne signifie pas que la totalité des noyaux radioactifs a disparu.

7. Quelle température la fusion nucléaire nécessite-t-elle pour être réalisée ?

Quelques dizaines de milliers de degrés Celsius
Quelques centaines de milliers de degrés Celsius
Plusieurs centaines de millions de degrés Celsius
Plusieurs millions de degrés Celsius

Plusieurs millions de degrés Celsius

Explication

La fusion nécessite une température de plusieurs millions de degrés Celsius. Une température de quelques centaines de milliers de degrés est insuffisante au regard du seuil indiqué.

8. Quel rôle le rayonnement gamma peut-il jouer lors de la désintégration d’un noyau instable ?

Il déclenche la désintégration en rendant le noyau instable.
Il remplace la particule éjectée en modifiant le nombre de protons.
Il transforme un isotope en un noyau ayant le même nombre de neutrons.
Il peut être émis en accompagnement de l’éjection d’une particule.

Il peut être émis en accompagnement de l’éjection d’une particule.

Explication

La désintégration d’un noyau instable éjecte une particule et peut aussi s’accompagner d’un rayonnement gamma. Ce rayonnement ne remplace pas la particule éjectée : il peut être émis en plus.

9. Quelle différence distingue une désintégration β⁺ d’une désintégration α quant à la particule émise et à la transformation du noyau ?

La désintégration β⁺ émet un positon en convertissant un neutron en proton, tandis que la désintégration α émet un noyau d’hélium.
La désintégration β⁺ émet un noyau d’hélium, tandis que la désintégration α émet un positon en convertissant un proton en neutron.
La désintégration β⁺ émet un positon en convertissant un proton en neutron, tandis que la désintégration α émet un noyau d’hélium.
La désintégration β⁺ émet un électron en convertissant un neutron en proton, tandis que la désintégration α émet un noyau d’hélium.

La désintégration β⁺ émet un positon en convertissant un proton en neutron, tandis que la désintégration α émet un noyau d’hélium.

Explication

Lors d’une désintégration β⁺, un proton devient un neutron et un positon est émis ; une désintégration α éjecte un noyau d’hélium. La désintégration β⁻, contrairement à l’option qui lui correspond, transforme un neutron en proton et émet un électron.

Révisez avec les flashcards

Mémorisez les réponses avec 9 flashcards sur Radioactivité et transformations nucléaires.

Qu’est-ce qui caractérise des isotopes ?

Ils ont le même nombre de protons et des nombres de neutrons différents.

Comment se désintègre un noyau radioactif ?

Il se désintègre de manière aléatoire, inéluctable et spontanée.

Quelle relation donne la conservation des nucléons dans l’exemple du plutonium 239 ?

239+1=135+A+3239 + 1 = 135 + A + 3

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