Quiz: Introduction à la structure et stabilité nucléaire — 10 questions

1. Dans un noyau atomique, que représente le nombre de masse A ?

A. Le nombre total de nucléons

B. Le nombre total d’électrons

C. Le nombre de protons בלבד

D. La charge électrique du noyau

Answer: (A)

Explanation

Le nombre de masse A correspond au total des nucléons, c’est-à-dire protons et neutrons. Le nombre de protons seul est noté Z.

2. Pour un noyau noté avec Z = 12 et A = 26, combien contient-il de neutrons ?

A. 26 neutrons

B. 12 neutrons

C. 14 neutrons

D. 38 neutrons

Answer: (C)

Explanation

Le noyau contient A − Z neutrons, donc 26 − 12 = 14. Z donne le nombre de protons, pas le nombre total de nucléons.

3. Que désigne un élément chimique ?

A. L’ensemble des atomes ayant la même masse

B. L’ensemble des atomes ayant le même nombre de charge Z

C. L’ensemble des noyaux ayant le même nombre de neutrons

D. L’ensemble des atomes ayant le même nombre de masse A

Answer: (B)

Explanation

Un élément chimique regroupe tous les atomes qui possèdent le même nombre de charge Z. Les isotopes, eux, peuvent avoir des A différents.

4. Deux nucléides sont dits isotopes s’ils ont :

A. le même Z et des A différents

B. la même masse et la même charge

C. le même A et des Z différents

D. le même nombre de neutrons et des Z différents

Answer: (A)

Explanation

Des isotopes appartiennent au même élément chimique, donc ils ont le même Z, mais ils diffèrent par leur nombre de masse A. C’est cette différence de A qui change le nucléide.

5. Comment définit-on le défaut de masse d’un noyau ?

A. La différence entre la somme des masses des nucléons et la masse du noyau lié

B. La différence entre le nombre de protons et le nombre de neutrons

C. L’énergie nécessaire pour ioniser l’atome

D. La masse totale des électrons autour du noyau

Answer: (A)

Explanation

Le défaut de masse est bien l’écart entre la somme des masses des nucléons libres et la masse du noyau lié. Il est lié à l’énergie de liaison par l’équivalence masse-énergie.

6. Que représente l’énergie de liaison d’un noyau ?

A. L’énergie libérée quand le noyau capte un électron

B. L’énergie de mouvement des protons dans le noyau

C. L’énergie nécessaire pour changer Z

D. L’énergie à fournir pour séparer ses nucléons au repos

Answer: (D)

Explanation

L’énergie de liaison est l’énergie qu’il faut fournir pour dissocier complètement les nucléons d’un noyau au repos. Elle reflète la cohésion du noyau.

7. Quel critère indique qu’un noyau est plus stable qu’un autre ?

A. Une énergie de liaison par nucléon plus grande

B. Un nombre de masse plus petit

C. Un nombre de protons plus élevé

D. Une masse atomique exprimée en kg

Answer: (A)

Explanation

Un noyau est d’autant plus stable que son énergie de liaison par nucléon est grande. Ce critère permet de comparer la stabilité de noyaux différents.

8. Parmi les noyaux cités, lequel est le plus instable ?

A. L’uranium 238

B. Le thorium

C. Le plomb

D. Le noyau dont l’énergie de liaison par nucléon est la plus grande

Answer: (A)

Explanation

L’uranium 238 est indiqué comme le plus instable car son énergie de liaison par nucléon est la plus faible. À l’inverse, une plus grande énergie de liaison par nucléon correspond à une meilleure stabilité.

9. Qu’est-ce qu’une fusion nucléaire ?

A. La scission d’un noyau lourd en deux noyaux légers

B. La transformation d’un proton en neutron sans modification du noyau

C. L’association de deux noyaux légers en un noyau plus stable

D. La capture d’un électron par un noyau

Answer: (C)

Explanation

La fusion réunit deux noyaux légers pour former un noyau plus stable, avec libération d’énergie. Elle se distingue donc de la fission, qui casse un noyau lourd.

10. Dans une réaction de fission nucléaire, quel type de produits obtient-on généralement ?

A. Un seul noyau plus léger et un électron

B. Deux noyaux moyens plus stables

C. Un noyau lourd plus instable

D. Deux noyaux légers identiques

Answer: (B)

Explanation

La fission correspond à la scission d’un noyau lourd en deux noyaux moyens plus stables. L’évolution se fait vers des produits dont l’énergie de liaison par nucléon est plus élevée.