chapitre 7 - physique nucléaire Flashcards
Quelle quantité caractérise un élément?
Son numéro atomique Z, donc son nombre de protons
Pourquoi différents isotopes du même élément existent dans la nature? Est-ce qu’ils sont tous stables?
Parce que plusieurs combinaisons de nucléons peuvent co-exister, mais quelques isotopes sont stables par élément
Il y a répulsion électrique entre les photons. Comment les noyaux peuvent-ils être stables alors?
Parce qu’il existe une autre force : la force nucléaire forte. Cette force attractive relie tous les nucléons entre eux et contrebalance la force de répulsion électrique
D’où provient l’énergie de liaison des noyaux? Comment cette énergie respecte-t-elle le principe de conservation de l’énergie?
L’énergie de liaison provient de la diminution de la masse du noyau par rapport à la somme des nucléons individuels. Cette énergie respecte la conservation de l’énergie par la relation d’équivalence entre la masse et l’énergie.
Pourquoi le nombre de neutrons des gros noyaux est supérieur au nombre de protons? Est-il de plus en plus grand lorsque les noyaux grossissent?
Parce que la force nucléaire forte a une portée limitée. Il faut donc augmenter cette force pour les gros noyaux afin de bien équilibrer le noyau. Plus les noyaux sont gros, plus il faudra ajouter de cette force forte pour assurer l’équilibre du noyau.
Quelles sont les caractéristiques d’une désintégration alpha?
- une particule alpha (He) est émise
- son énergie est faible
- elle est arrêtée par une feuille de papier ou 5cm d’air
Quelles sont les caractéristiques d’une désintégration bêta moins?
- un électron et un anti-neutrino sont émis
- son énergie est moyenne
- elle est arrêtée par une feuille d’aluminium
Quelles sont les caractéristiques d’une désintégration bêta plus?
- un positron (anti-électron) et un neutrino sont émis
- son énergie est moyenne
- les particules sont arrêtées par une feuille d’aluminium
Quelles sont les caractéristiques d’une désintégration gamma?
- fortement énergétique
- bloqué par un bloc de béton
Quelles sont les différences entre les réactions de fission et de fusion? et donnez un exemple pour chacun
Une réaction de fusion : regroupement de 2 petites noyaux en 1 plus gros
exemple : étoiles
Une réaction de fission : division d’un noyau en plusieurs plus petits
exemple : centrales et bombes nucléaires
Comment une réaction nucléaire peut libérer de l’énergie si le nombre de nucléons ne change pas ?
Parce que l’énergie de chaque noyau diffère par leur configuration. Ainsi, en divisant un noyau en 2 (ou en liant 2 noyaux ensemble), il est possible que l’énergie des produits soit inférieur à l’énergie des intrants. La différence d’énergie est alors libérée par la réaction.
Est-ce qu’un proton et un électron tous 2 au repos peuvent se combiner en un neutron?
Non, car la somme des masses d’un proton et d’un électron est inférieure à la masse d’un neutron. Cette réaction est donc endothermique = absorbe de l’énergie = E est - (négatif)
Vous observez un atome radioactif dont le temps de demi-vie est de 1h. Combien de temps met cet atome pour se désintégrer?
On ne peut le dire, car le processus de désintégration est un processus aléatoire.
Vous observez 12 000 atomes radioactifs dont le temps de demi-vie est de 1h. Combien d’atomes seront désintégrés en
a) 1h
b) 2h
c) 3h
a) 6 000 atomes
b) 9 000 atomes
c) 10 500 atomes
Pourquoi est-ce que l’isotope du carbone-14 qui est utilisé pour dater la matière ancienne? Quel type de matière peut être ainsi dater?
Parce que cet isotope est échangé avec son environnement dans la matière organique avant sa mort. Ainsi, à partir de la mort, la concentration de noyaux de carbone-14 diminue exponentiellement. En comparant la concentration actuelle et la concentration initiale, on peut trouver le temps écoulé.
Seulement la matière organique peut être ainsi dater.
