Noyaux atomiques et radioactivité

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Questions and Answers

Quel est le rôle du nombre Z dans la caractérisation d'un noyau atomique?

Il indique le nombre total de nucléons.

Il détermine la masse du noyau.

Il représente le nombre de protons dans le noyau. (correct)

Il indique la photoconductivité des matériaux.

Quelle est la charge d'un neutron?

Charge Positive égale à +3.2 * 10^-19 C

Charge Négative égale à -1.6 * 10^-19 C

Charge Positive égale à +1.6 * 10^-19 C

Aucune charge (correct)

Quelle est la taille approximative d'un atome?

10^-10 m (correct)

10^-14 m

10^-8 m

10^-12 m

Quelle est la relation entre les protons et les neutrons dans un noyau stable?

Le nombre de neutrons doit être égal ou supérieur au nombre de protons. Signup and view all the answers

Quel phénomène se produit lorsque les électrons orbitaux extérieurs comblent les postes vacants laissés par les électrons éjectés?

Emission de rayons X caractéristiques Signup and view all the answers

Qui sont les électrons éjectés dans le processus de conversion interne?

Électrons Auger Signup and view all the answers

Quel est le terme utilisé pour décrire la probabilité qu'un atome radioactif se transforme durant une unité de temps?

La constante radioactive Signup and view all the answers

Comment se définit l'activité d'une source radioactive?

Le nombre d'atomes radioactifs qui se désintègrent par unité de temps Signup and view all the answers

Quelle est l'unité légale de mesure de l'activité radioactive?

Becquerel Signup and view all the answers

Quelle est la demi-vie de l'Iode-131?

8 jours Signup and view all the answers

Quel équation exprime la loi de décroissance radioactive?

dN = -λ × N × dt Signup and view all the answers

Qu'est-ce qu'une période radioactive ou demi-vie?

Le temps au bout duquel la moitié d'une population d'atomes s'est désintégrée Signup and view all the answers

Quel est le comportement d'un noyau lors d'une désintégration radioactive?

Il se désintègre de façon aléatoire Signup and view all the answers

Quel type de transformation ne s'accompagne jamais d'un changement du numéro atomique Z ni du nombre de masse A?

Emission de rayons gamma Signup and view all the answers

Quel fait est vrai concernant la conservation des nucléons lors des transformations radioactives?

Le nombre total de nucléons reste constant. Signup and view all the answers

Quelle est la charge d'une particule alpha émise lors de la désintégration alpha?

+2 Signup and view all the answers

Dans quel type de désintégration radioactivité une particule bêta est-elle émise?

Désintégration par excès de neutrons Signup and view all the answers

Quelle transformation se produit lorsque le noyau d'un proton émet un positon dans la radioactivité β+?

Le nombre de protons diminue. Signup and view all the answers

Quelle particule est émise lorsqu'un noyau subit une désintégration bêta?

Un électron Signup and view all the answers

Quel phénomène secondaire entraîne l'émission de photons de gamma après une transformation radioactive?

Emission gamma Signup and view all the answers

Quel type de désintégration concerne l’émission d’un rayonnement gamma?

Émission de photons Signup and view all the answers

Quel effet la capture électronique a-t-elle sur le noyau?

Diminue le nombre de protons. Signup and view all the answers

Quel est le principal facteur qui conduit à la fission nucléaire?

Excès de nucléons. Signup and view all the answers

Quel est le symbole du proton?

1¹p Signup and view all the answers

Quelle est la charge électrique du neutron?

0 Signup and view all the answers

Quel isotope est un émetteur beta - souvent utilisé pour la datation?

Carbone 14 Signup and view all the answers

Quelles particules sont impliquées lors de la conversion interne du noyau excité?

Photon et électron. Signup and view all the answers

Qu'est-ce qui caractérise les isotopes?

Ils ont le même nombre de protons mais un nombre différent de neutrons Signup and view all the answers

Quel est l'effet de l'excès de neutrons sur la stabilité nucléaire?

Il rend le noyau instable. Signup and view all the answers

Quelle transformation subit un neutron à l'état libre?

0¹n → 1¹p + 0⁻¹e + √ Signup and view all the answers

Quelle assertion décrit le mieux la capacité de liaison du noyau?

La masse du noyau est inférieure à la somme des masses de ses constituants Signup and view all the answers

Quelle condition indique une émission alpha?

Excès des deux types de nucléons. Signup and view all the answers

Quel type de nucléide a le même nombre de neutrons?

Isotones Signup and view all the answers

Quel élément est décrit comme ayant une transformation radioactive en libérant un rayonnement?

Uranium Signup and view all the answers

Quelles forces sont impliquées dans la stabilité du noyau?

Forces nucléaire attractives et répulsives Signup and view all the answers

Quel est le résultat d'une réaction de fission nucléaire?

Fragmentation d'un atome lourd en deux atomes plus légers Signup and view all the answers

Qu'est-ce qui n'intervient pas directement dans la cohésion d'un noyau?

Forces de gravitation Signup and view all the answers

Dans quelle situation un noyau est-il considéré comme instable?

Si la proportion de protons et de neutrons est déséquilibrée Signup and view all the answers

Quel est l'effet de l'énergie de liaison du noyau?

Elle maintient les nucléons ensemble sous forme de noyau Signup and view all the answers

Quelle définition correspond à la radioactivité?

La transformation d'un atome avec émission de radiations Signup and view all the answers

Quelle est la durée de vie approximative d'un neutron libre avant de se transformer?

12 mn Signup and view all the answers

Study Notes

Radioactivité

La radioactivité est la transformation d'un atome avec émission de rayonnements.
Elle résulte de l'instabilité du noyau de certains atomes.
Le noyau instable tend à évoluer vers un état stable en émettant spontanément un rayonnement.

Structure de l'atome

L'atome est composé d'un noyau central positif et d'électrons négatifs qui l'entourent.
Le noyau contient des protons (charge positive) et des neutrons (charge neutre).
La masse d'un atome est principalement concentrée dans son noyau.
Les électrons orbitent autour du noyau en couches.

Noyau

Le noyau est composé de protons et de neutrons, appelés nucléons.
Le nombre de masse (A) est le nombre total de nucléons (protons + neutrons).
Le numéro atomique (Z) est le nombre de protons.
Les isotopes ont le même nombre de protons, mais différent nombre de neutrons.
Les isobares ont le même nombre de masse (A), mais différent nombre de protons (Z).
Les isotones ont le même nombre de neutrons (N), mais différent nombre de protons (Z).
La cohésion du noyau est maintenue par des forces nucléaires.
La stabilité du noyau dépend de la taille du noyau, de la proportion de protons et de neutrons et du niveau d'énergie du noyau.
L'instabilité du noyau conduit à la radioactivité.
L'énergie de liaison est inférieure à la somme des énergies des nucléons.

Lois de conservation

Conservation du nombre de nucléons:
Le nombre total de nucléons est constant durant le processus.
Conservation de la charge électrique:
La somme des charges électriques est conservée durant le processus.
Conservation de l'énergie:
L'énergie est conservée durant le processus.
Conservation de la quantité de mouvement:
La quantité de mouvement est conservée durant le processus.
Les atomes filles partent dans la même direction mais en sens opposés.

Types de radioactivité

Émission alpha (α): Emission d'un noyau d'hélium (2 protons et 2 neutrons).
Émission bêta⁻ (β⁻): Emission d'un électron et d'un antineutrino, lors d'une transformation d'un neutron en proton.
Émission bêta⁺ (β⁺): Emission d'un positron et d'un neutrino, lors d'une transformation d'un proton en neutron..
Capture électronique (CE): Un électron orbital est capturé par le noyau et se combine avec un proton pour former un neutron.
Émission gamma (γ): Emission d'un photon (rayonnement électromagnétique) pour passer à un niveau d'énergie plus bas dans le noyau.

Énergie de liaison du noyau

L'énergie de liaison est l'énergie requise pour dissocier un noyau atomique en ses nucléons individuels.
Elle correspond à la masse manquante du noyau.
L'énergie de liaison est importante car elle assure la stabilité du noyau.
La bombe atomique est basée sur la libération d'énergie de liaison.
La fusion nucléaire consiste à combiner des noyaux légers pour former un noyau plus lourd.
La fission nucléaire consiste à diviser un noyau lourd en deux noyaux plus légers.

Période radioactive (Demi-vie)

La période radioactive (demi-vie) est le temps nécessaire pour que la moitié d'une quantité d'un isotope radioactif se désintègre.

Activité d'une source radioactive

L'activité est le nombre de noyaux qui se désintègrent par unité de temps.
L'unité de mesure de l'activité est le Becquerel (Bq), qui représente une désintégration par seconde.

Conclusion

Tous les éléments ne sont pas radioactifs en même temps.
La radioprotection est importante pour maîtriser la radioactivité et ses effets.

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Description

Testez vos connaissances sur la structure des noyaux atomiques et la radioactivité. Ce quiz aborde des concepts clés tels que le rôle des protons et des neutrons, la charge des neutrons et les phénomènes de conversion interne. Préparez-vous à répondre à des questions fondamentales sur l'atome et ses propriétés.