CM1 - NOYAU ATOMIQUE STABILITÉ/INSTABILITÉ NUCLÉAIRE
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Questions and Answers

Quelle est l'unité de masse utilisée en physique nucléaire ?

  • Kilogramme
  • Mole
  • Unité de masse atomique (correct)
  • Grammes

Quel est l'équivalent énergétique d'un électron ?

  • 4,003 MeV
  • 931,5 eV
  • 1,602 MeV
  • 0,511 K (correct)

Quelle est la formule reliant la variation d'énergie à la variation de masse ?

  • dE = dm * c^2 (correct)
  • dE = md^2
  • dE = dm * e
  • dE = m * g

Comment convertir des UMA en MeV ?

<p>Multiplier par 931,5 (B)</p> Signup and view all the answers

Quel est le résultat d'une augmentation de masse dans un système ?

<p>Augmentation de l'énergie (C)</p> Signup and view all the answers

Quel est le contenu en nucléons d'un noyau d'hélium ?

<p>2 protons et 2 neutrons (A)</p> Signup and view all the answers

Que se passe-t-il lorsque des nucléons sont séparés ?

<p>La masse totale diminue (B)</p> Signup and view all the answers

D'où provient le nom 'polonium' ?

<p>De la Pologne (C)</p> Signup and view all the answers

Quel radioisotope est présent dans notre alimentation ?

<p>Potassium 40 (C)</p> Signup and view all the answers

Quel est le danger associé à l'utilisation du radium dans les crèmes comme le « THO-RADIA » ?

<p>Il peut entraîner des cancers. (B)</p> Signup and view all the answers

Qui a réalisé la première transmutation artificielle en 1919 ?

<p>Ernest Ruthendorf (C)</p> Signup and view all the answers

Quel isotope radioactif les Curie et Joliot ont-ils réussi à produire en 1938 ?

<p>Phosphore (D)</p> Signup and view all the answers

Comment la radioactivité est-elle utilisée en médecine ?

<p>Pour suivre l'évolution de tumeurs. (D)</p> Signup and view all the answers

Quel rôle a la radioactivité en géologie ?

<p>Pour dater les objets anciens. (C)</p> Signup and view all the answers

Quelles particules se trouvent dans le noyau de l'atome ?

<p>Protons et neutrons (C)</p> Signup and view all the answers

Dans quel domaine la radioactivité n'est-elle pas utilisée ?

<p>Fabrication d'engrais (D)</p> Signup and view all the answers

Quel est le charge électrique d'un quark up ?

<p>+2/3 (A)</p> Signup and view all the answers

Quels types de particules se trouvent dans le noyau d'un atome ?

<p>Protons et neutrons (B)</p> Signup and view all the answers

Quelle charge ont les protons dans un atome ?

<p>Positive (D)</p> Signup and view all the answers

Qu'est-ce qu'un électron libre ?

<p>Un électron qui n'est plus lié à un atome (C)</p> Signup and view all the answers

Quel est le rapport entre la taille des noyaux et celle des atomes ?

<p>Les noyaux sont cent mille fois plus petits que les atomes (C)</p> Signup and view all the answers

Quel risque peut présenter l'utilisation d'iode radioactif en traitement médical ?

<p>Il peut provoquer des maladies auto-immunes. (D)</p> Signup and view all the answers

Quel symbole représente un proton ?

<p>p (B)</p> Signup and view all the answers

Comment la radioactivité est-elle exploitée pour la production d'énergie ?

<p>Dans les centrales nucléaires. (B)</p> Signup and view all the answers

Comment est définie la nomenclature d'un noyau atomique ?

<p>Par le symbole de l'élément et le nombre de protons (D)</p> Signup and view all the answers

Quel est le nombre de quarks qui composent un proton ?

<p>Deux quarks up et un quark down (C)</p> Signup and view all the answers

Que représente un nucléide ?

<p>Un noyau avec un numéro de masse identique (C)</p> Signup and view all the answers

Quelles particules ont une charge opposée à celle des protons ?

<p>Les électrons (A)</p> Signup and view all the answers

Quel nombre de masse correspond à un neutron ?

<p>1 (B)</p> Signup and view all the answers

Quel mot décrit les atomes d'un même élément qui ont le même numéro atomique mais un nombre de masse différent ?

<p>Isotopes (B)</p> Signup and view all the answers

Quel est l'isotope de l'uranium le plus utilisé pour produire de l'électricité ?

<p>Uranium 235 (D)</p> Signup and view all the answers

Comment s'appelle la fraction molaire d'un isotope dans un mélange exprimé en pourcentage ?

<p>Abondance isotopique (B)</p> Signup and view all the answers

Quel terme décrit les atomes ayant le même nombre de neutrons mais des numéros atomiques différents ?

<p>Isotones (A)</p> Signup and view all the answers

Avec combien d'isotopes l'uranium naturel est-il mélangé ?

<p>14 (D)</p> Signup and view all the answers

Dans le modèle de Bohr, quelles couches sont utilisées pour nommer les orbites des électrons ?

<p>K, L, M, N (C)</p> Signup and view all the answers

Quel est le lien entre l'énergie des électrons et leur distance par rapport au noyau ?

<p>Plus les électrons sont éloignés, moins ils sont liés énergétiquement (B)</p> Signup and view all the answers

Quel est le nombre de protons dans un atome d'hydrogène ?

<p>1 (D)</p> Signup and view all the answers

Quel isotope de l'hydrogène a un nombre de masse de 3 ?

<p>Tritium (B)</p> Signup and view all the answers

Combien de protons et de neutrons l'uranium 238 possède-t-il ensemble ?

<p>238 (C)</p> Signup and view all the answers

Flashcards

Radioactivité

Propriété nucléaire d'un noyau atomique instable se transformant spontanément, émettant des rayonnements.

Radioactivité naturelle

Processus physique naturel de transformation spontanée de noyaux atomiques instables.

Radioisotope

Version instable d'un élément chimique émettant des rayonnements lors de sa désintégration.

Henri Becquerel

Physicien français qui découvrit la radioactivité en 1896, en montrant que l'Uranium émet des rayonnements.

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Pierre et Marie Curie

Couple de scientifiques qui découvrirent l'Uranium et le Polonium, et étudièrent la radioactivité du radium.

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Noyau atomique instable

Noyau atomique qui se transforme spontanément et émet des rayonnements.

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Uranium

Élément chimique radioactif, source de radioactivité naturelle.

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Radium

Élément chimique radioactif, hautement radioactif par émission alpha.

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Radioactivité artificielle

Capacité de créer de la radioactivité en laboratoire.

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Transmutation artificielle

Transformer un élément chimique en un autre par réaction nucléaire.

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Danger du radium

Le radium peut causer le cancer lorsqu'il est mal manipulé.

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Radiotraceur

Substance radioactive utilisée pour suivre un processus biologique.

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Thérapie par radioactivité

Traitement de certaines maladies par des rayonnements radioactifs.

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Datation radiologique

Déterminer l'âge d'objets ou de matières par radioactivités.

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Atome

Plus petite unité de la matière, composée de protons, neutrons et électrons.

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Noyau atomique

Partie centrale de l'atome, contenant les protons et neutrons.

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Proton

Particule subatomique avec une charge positive.

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Qu'est-ce qu'un électron libre ?

Un électron libre est un électron qui n'est plus associé à un atome particulier. Il a été éjecté de son orbite autour du noyau atomique.

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Où se concentre la masse d'un atome ?

La majeure partie de la masse d'un atome est concentrée dans son noyau, qui contient les protons et les neutrons.

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Quelle est la taille relative du noyau par rapport à l'atome ?

Le noyau est cent mille fois plus petit que l'atome.

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Qu'est-ce qu'un nucléon ?

Un nucléon est une particule qui se trouve dans le noyau d'un atome. Il peut s'agir d'un proton ou d'un neutron.

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Quelle est la différence entre un proton et un neutron ?

Un proton a une charge positive et un neutron est neutre électriquement. Les deux ont à peu près la même masse.

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Qu'est-ce qu'un quark up ?

Un quark up est un type de particule élémentaire qui compose les protons et les neutrons. Il a une charge électrique positive de +2/3.

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Comment sont constitués les protons et les neutrons ?

Les protons sont composés de deux quarks up et un quark down. Les neutrons sont constitués d'un quark up et deux quarks down.

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Comment est noté un neutron dans la nomenclature atomique ?

Un neutron est noté "n", sa charge est nulle et son nombre de masse est égal à 1.

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Comment est noté un proton dans la nomenclature atomique ?

Un proton est noté "p", sa charge est positive, et son nombre de masse est égal à 1. Il est aussi noté "H" pour l'hydrogène.

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Qu'est-ce qu'un nucléide ?

Un nucléide est un atome caractérisé par un noyau spécifique avec un nombre précis de protons et de neutrons.

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Isotopes

Différents atomes d'un même élément ayant le même nombre de protons (Z) mais un nombre de masse (A) différent.

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Nombre de masse (A)

La somme du nombre de protons et de neutrons dans le noyau d'un atome.

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Nombre atomique (Z)

Le nombre de protons dans le noyau d'un atome.

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Abondance isotopique

La proportion d'un isotope spécifique dans un mélange d'isotopes d'un élément, exprimée en pourcentage.

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Isotones

Atomes ayant le même nombre de neutrons.

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Isobares

Atomes ayant le même nombre de masse (A).

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Isomères

Atomes ayant le même nombre de protons (Z) et le même nombre de neutrons, mais dans des états énergétiques différents.

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Modèle de Bohr

Modèle atomique décrivant les électrons orbitant autour du noyau sur des orbites circulaires quantifiées.

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Couches électroniques

Différents niveaux d'énergie où les électrons se déplacent autour du noyau, désignés par des lettres (K, L, M, etc.).

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Électrons périphériques

Les électrons se trouvant dans la couche électronique la plus externe d'un atome.

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Unité de masse atomique (UMA)

L'unité de masse atomique (UMA) est définie comme 1/12ème de la masse d'un atome de carbone-12. Elle est utilisée pour mesurer la masse des atomes et des noyaux atomiques.

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Électron volt (eV)

L'électron volt (eV) est une unité d'énergie utilisée en physique atomique et nucléaire. Un électron volt correspond à l'énergie acquise par un électron lorsqu'il est soumis à une différence de potentiel d'un volt.

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Équivalence masse-énergie

Le principe d'équivalence masse-énergie, formulé par Einstein, stipule qu'une masse peut être convertie en énergie et inversement. La relation entre la masse (m) et l'énergie (E) est donnée par la célèbre formule E=mc², où c est la vitesse de la lumière.

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Défaut de masse

Le défaut de masse est la différence entre la somme des masses des nucléons (protons et neutrons) dans un noyau atomique et la masse réelle du noyau. Cette différence est due à l'énergie de liaison nucléaire, qui maintient les nucléons ensemble.

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Énergie de liaison nucléaire

L'énergie de liaison nucléaire est l'énergie qui maintient les nucléons ensemble dans un noyau atomique. Elle est égale au défaut de masse multiplié par le carré de la vitesse de la lumière.

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Convertir des UMA en MeV

Pour convertir les UMA en MeV, il faut multiplier par la valeur de 931,5. Ainsi, 1 UMA équivaut à 931,5 MeV.

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Convertir une énergie en masse

Pour convertir une énergie (en MeV) en masse (en UMA), il faut diviser par la valeur de 931,5.

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Study Notes

Sommaire

  • La radioactivité n'est pas une invention humaine.
  • Les radioisotopes sont des versions instables d'éléments chimiques qui émettent des rayonnements dangereux lors de leur désintégration.
  • Ils existent naturellement dans l'atmosphère (carbone 14, radon 222), la croûte terrestre (uranium 238, uranium 235, radium 226) et l'alimentation (potassium 40).
  • Le corps humain contient du potassium 40.
  • La radioactivité est une propriété nucléaire résultant de l'instabilité du noyau.
  • La radioactivité naturelle est un phénomène physique où des noyaux instables se transforment spontanément.
  • Henri Becquerel (1896) a découvert la radioactivité de l'uranium.
  • Marie et Pierre Curie ont découvert l'uranium et le polonium, puis le radium en 1898.
  • Le polonium tire son nom de la Pologne, où Marie Curie était originaire.
  • Le prix Nobel de chimie de 1911 a été accordé à Marie et Pierre Curie pour leurs travaux sur le radium.
  • En 1924, on a compris que le radium était dangereux à utiliser et pouvait causer des cancers.
  • Ernest Rutherford a découvert la transmutation en 1919.
  • Irène Curie et Frédéric Joliot-Curie ont découvert la radioactivité artificielle en 1938.

Histoire de la radioactivité

  • La radioactivité n'est pas une invention humaine.
  • Les radioisotopes sont des versions instables d'éléments chimiques qui émettent des rayonnements dangereux lors de leur désintégration.
  • Des exemples de radioisotopes se trouvent partout, dans l'atmosphère (carbone 14, radon 222), dans la croûte terrestre (uranium 238, uranium 235, radium 226...) et dans notre alimentation (potassium 40).
  • La radioactivité a été découverte à la fin du 19ème siècle par Henri Becquerel, puis par Pierre et Marie Curie.
  • Henri Becquerel a découvert que l'uranium émet des rayonnements invisibles capables d'impressionner une plaque photographique.
  • Marie et Pierre Curie ont isolé l'uranium et le polonium, et plus tard le radium, du minerai d'uranium, et ont démontré que ces substances étaient hautement radioactives.
  • Le radium était parfois utilisé dans des produits cosmétiques et des boissons pour ses propriétés supposées rajeunissantes.
  • Plus tard, en 1919, Ernest Rutherford a réalisé la première transmutation artificielle.
  • Marie et Pierre Curie ont reçu le prix Nobel de physique en 1903 pour leurs recherches sur la radioactivité.
  • Leur découverte de la radioactivité a permis d'autres recherches.

Atomes et structure nucléaire

  • L'atome est la plus petite unité de base de la matière.
  • Il est composé de protons, de neutrons et d'électrons.
  • Le noyau, au centre de l'atome, contient les protons et les neutrons.
  • Les protons ont une charge positive, les neutrons n'ont pas de charge.
  • Les électrons gravitent autour du noyau.
  • Les protons et les neutrons sont composés de quarks.
  • La taille des atomes est de l'ordre de 10⁻¹⁰ m (1 Å). La taille du noyau est de l'ordre de 10⁻¹⁵ m (1 fm).
  • L'atome est essentiellement composé de vide.
  • La masse de l'atome est concentrée dans le noyau.

Unité d'énergie et équivalence masse-énergie

  • L'unité de masse atomique (uma) est une unité de masse utilisée en physique nucléaire.
  • Elle représente 1/12 de la masse d'un atome de Carbone-12.
  • L'unité d'énergie en physique nucléaire est l'électron-volt (eV).
  • L'énergie est équivalente à la masse selon E = mc².
  • L'énergie de liaison est l'énergie nécessaire pour séparer les nucléons d'un noyau.
  • Elle est reliée au défaut de masse par la même formule.

La courbe d'Aston

  • La courbe d'Aston représente l'énergie de liaison par nucléon en fonction du nombre de masse.
  • Cette courbe met en évidence que la stabilité des noyaux est maximale pour les noyaux moyens, avec un nombre de masse avoisinant 56.
  • Les noyaux légers peuvent acquérir plus de stabilité par fusion.
  • Les noyaux lourds peuvent acquérir plus de stabilité par fission.
  • Les éléments instables peuvent devenir stables à travers des transformations nucléaires.

Les éléments stables et instables

  • Les éléments stables ont un nombre de protons et de neutrons constants.
  • Les éléments instables ont un nombre de protons et de neutrons qui varie au cours du temps.
  • Ils se transforment en éléments plus stables en libérant différents types de rayonnement.
  • Les éléments instables deviennent plus stables en perdant de l'énergie sous forme de rayonnement.
  • Le rapport N/Z (nombre de neutrons/nombre de protons) est important dans la stabilité d'un noyau.

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UE-4 Rayonnements et Santé - CM1: Noyau atomique Stabilité/instabilité nucléaire PDF

Description

Ce quiz explore les concepts de la radioactivité, y compris les isotopes radioactifs, leur origine naturelle et les découvertes clés faites par Henri Becquerel et le couple Curie. Testez vos connaissances sur les éléments chimiques comme l'uranium, le radium et leurs impacts sur la santé humaine. Plongez dans l'histoire fascinante de cette science complexe.

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