Flashcards : Transformations nucléaires et radioactivité (48 cartes)

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1Question

Que décrit la théorie du Big Bang sur l’origine de l’Univers ?

Réponse

L’Univers est né il y a environ 13,8 milliards d’années d’un état très dense et chaud entré en expansion.

2Question

Quels éléments la nucléosynthèse primordiale a-t-elle formés ?

Réponse

De l’hydrogène, une faible quantité d’hélium et des traces de béryllium et de lithium.

3Question

À quelle température commence la nucléosynthèse primordiale ?

Réponse

Autour de 10910^9 K.

4Question

Comment la nucléosynthèse stellaire fabrique-t-elle de nouveaux éléments ?

Réponse

Par fusion nucléaire dans les étoiles, jusqu’au fer, sauf le lithium, le bore et le béryllium.

5Question

Comment une supernova produit-elle les autres éléments chimiques ?

Réponse

Par fusion, fission ou désintégration.

6Question

Quels sont les pourcentages d’atomes d’hydrogène et d’hélium dans l’Univers ?

Réponse

Environ 90 % d’hydrogène et 10 % d’hélium.

7Question

Comment les autres éléments sont-ils présents dans l’Univers ?

Réponse

À l’état de traces.

8Question

Qu’est-ce qui distingue les isotopes d’un même élément ?

Réponse

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

9Question

Qu’imposent les règles de Soddy sur le nombre de nucléons ?

Réponse

La conservation du nombre total de nucléons.

10Question

Que forme la fusion nucléaire en assemblant des noyaux ?

Réponse

Des noyaux plus lourds.

11Question

À quelle température la répulsion électrique est-elle surmontée au cœur du Soleil ?

Réponse

15 millions de degrés.

12Question

Que produit la fission nucléaire à partir de noyaux atomiques ?

Réponse

Des noyaux plus légers.

13Question

Quelle quantité d’énergie la fission nucléaire dégage-t-elle ?

Réponse

Beaucoup d’énergie.

14Question

À quoi sert l’énergie de fission dans une centrale nucléaire ?

Réponse

À produire de la vapeur.

15Question

Que fait tourner la vapeur produite dans une centrale nucléaire ?

Réponse

Des turbines reliées à des alternateurs.

16Question

Que transforment les alternateurs d’une centrale nucléaire en énergie électrique ?

Réponse

Le mouvement.

17Question

Quelles interactions déterminent la stabilité d’un noyau ?

Réponse

L’interaction forte attire les nucléons, tandis que l’interaction électromagnétique repousse les protons.

18Question

Quelle interaction doit dominer pour qu’un noyau soit stable ?

Réponse

L’interaction forte.

19Question

Qu’est-ce que la radioactivité ?

Réponse

La transformation d’un noyau instable en un nouveau noyau.

20Question

Qu’est-ce qui caractérise la radioactivité spontanée ?

Réponse

Elle se produit sans intervention extérieure et de manière aléatoire.

21Question

Qu’est-ce qui caractérise la radioactivité provoquée ?

Réponse

Elle est artificielle et résulte d’une intervention extérieure.

22Question

Qu’est-ce que la désintégration radioactive ?

Réponse

La transformation spontanée d’un noyau instable vers la stabilité.

23Question

Comment se caractérise la désintégration d’un noyau radioactif donné ?

Réponse

Elle est aléatoire et imprévisible.

24Question

Comment évolue une population de noyaux radioactifs ?

Réponse

Elle suit une loi de probabilité.

25Question

Qu’est-ce que le temps de demi-vie t1/2t_{1/2} ?

Réponse

La durée nécessaire pour que la population initiale soit divisée par deux.

26Question

Combien de noyaux restent après nn demi-vies ?

Réponse

N02n\frac{N_0}{2^n}

27Question

Sur quel phénomène repose la datation au carbone 14 après la mort d’un organisme ?

Réponse

La diminution du carbone 14 radioactif qu’il contient.

28Question

Pourquoi le taux de carbone 14 n’est-il plus renouvelé après la mort d’un organisme ?

Réponse

L’organisme ne s’alimente plus.

29Question

Quelle proportion de noyaux d’hélium par rapport aux protons marque la fin de la nucléosynthèse primordiale ?

Réponse

Environ un noyau d’hélium pour douze protons.

30Question

Qu’est-ce qui permet à une étoile d’entrer dans la séquence principale ?

Réponse

La fusion de l’hydrogène libère une énergie qui arrête l’effondrement gravitationnel.

31Question

Quels éléments une étoile plus massive peut-elle synthétiser successivement ?

Réponse

Du carbone, puis de l’oxygène et du néon.

32Question

Quel élément représente 2,2 % des abondances atomiques de la croûte terrestre ?

Réponse

Le magnésium.

33Question

Quels éléments représentent respectivement 0,46 %, 0,22 % et 0,19 % des abondances atomiques de la croûte terrestre ?

Réponse

Le titane, l’hydrogène et le carbone.

34Question

Combien de neutrons possède le titane 47 ?

Réponse

25 neutrons.

35Question

Pourquoi l’argon 40 et le calcium 40 ne sont-ils pas des isotopes ?

Réponse

Leurs nombres de protons diffèrent.

36Question

Quelle charge électrique possède un neutron éjecté ?

Réponse

Une charge électrique nulle.

37Question

Quel noyau un neutron frappe-t-il dans l’exemple de fission décrit ?

Réponse

Un noyau d’uranium 235.

38Question

Quels noyaux résultent de la fission de l’uranium 235 dans l’exemple ?

Réponse

Un noyau de baryum 139 et un noyau de krypton 94.

39Question

Combien de neutrons sont produits dans l’exemple de fission de l’uranium 235 ?

Réponse

Trois neutrons.

40Question

Comment une transformation radioactive modifie-t-elle le noyau ZAX^{A}_{Z}X ?

Réponse

Elle le transforme en un nouveau noyau Z′A′Y^{A'}_{Z'}Y.

41Question

Quels types d’isotopes peut-on trouver pour un élément chimique ?

Réponse

Des isotopes stables et des isotopes radioactifs.

42Question

Qu’indique le diagramme de Segrè, ou diagramme (N,Z) ?

Réponse

Les isotopes stables ou radioactifs et leur type d’émission radioactive.

43Question

Quel est le temps de demi-vie de l’uranium 238 ?

Réponse

4,5×1094{,}5 \times 10^9 ans.

44Question

Quel est le temps de demi-vie du potassium 40 ?

Réponse

1,3×1091{,}3 \times 10^9 ans.

45Question

Quel est le temps de demi-vie du thorium 230 ?

Réponse

8,0×1048{,}0 \times 10^4 ans.

46Question

Quel est le taux de carbone 14 chez les êtres vivants ?

Réponse

Il est constant.

47Question

Quelle est l’abondance massique de l’oxygène dans la croûte terrestre ?

Réponse

47 %.

48Question

Que transforme une réaction nucléaire en nouveaux noyaux ?

Réponse

Un ou plusieurs noyaux.

Teste-toi avec le QCM

Teste tes connaissances avec un QCM de 11 questions sur Transformations nucléaires et radioactivité.

1. Dans un nuage de gaz qui s’effondre gravitationnellement, quelle évolution peut conduire à une étoile stable ?

2. Concernant les isotopes :

Faire le QCM →

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