Cuestionario: Introduction à la physique nucléaire — 10 preguntas

1. Que désigne le nombre de masse A dans l’écriture ^A_Z X ?

A. Le nombre de protons du noyau

B. Le nombre total de nucléons du noyau

C. Le nombre de neutrons du noyau

D. Le nombre total d’électrons de l’atome

Answer: (B)

Explicación

Dans l’écriture ^A_Z X, A correspond au nombre de nucléons, c’est-à-dire protons et neutrons réunis. Z correspond au nombre de protons, pas à A.

2. Deux isotopes d’un même élément ont-ils en commun et qu’ont-ils de différent ?

A. Ils ont des propriétés chimiques différentes et les mêmes propriétés nucléaires

B. Ils ont le même nombre de neutrons et un nombre de protons différent

C. Ils ont le même nombre de masse et le même nombre de protons

D. Ils ont le même nombre de protons et un nombre de neutrons différent

Answer: (D)

Explicación

Des isotopes ont le même nombre de protons Z, mais un nombre de neutrons N différent, donc un nombre de masse A différent. Ils gardent les mêmes propriétés chimiques, contrairement aux propriétés nucléaires.

3. Quelle caractéristique définit une transformation physique ?

A. Les atomes se réarrangent pour former de nouvelles molécules

B. Le noyau atomique change et de nouveaux éléments apparaissent

C. Les éléments chimiques disparaissent au profit d’autres éléments

D. La matière change d’état ou de forme sans changer les molécules présentes

Answer: (D)

Explicación

Une transformation physique modifie l’état ou la forme de la matière, mais les molécules restent les mêmes. La formation de nouvelles molécules correspond à une transformation chimique.

4. Quel exemple correspond à une transformation nucléaire ?

A. Des atomes qui se réarrangent pour former de nouvelles molécules

B. Un noyau qui se transforme et fait apparaître un nouvel élément chimique

C. Du sel qui se dissout sans changer de composition

D. De l’eau liquide qui devient vapeur

Answer: (B)

Explicación

Une transformation nucléaire modifie la structure du noyau, ce qui peut faire apparaître un nouvel élément chimique. Les autres propositions décrivent des transformations physiques ou chimiques.

5. Comment définir la fission nucléaire ?

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

B. La séparation d’une molécule en deux atomes

C. L’union de deux petits noyaux légers en un noyau plus lourd

D. La modification d’un noyau sans changement d’élément

Answer: (A)

Explicación

La fission est la rupture d’un gros noyau lourd, souvent sous l’impact d’un neutron, en deux noyaux plus légers. L’union de petits noyaux décrit la fusion.

6. Quelle affirmation sur la fusion nucléaire est correcte ?

A. Elle consiste à casser un noyau lourd en fragments plus légers

B. À masse égale, elle libère moins d’énergie que la fission

C. Elle est utilisée dans les centrales nucléaires sur Terre

D. Elle a lieu au cœur des étoiles comme le Soleil

Answer: (D)

Explicación

La fusion est la réaction au cœur des étoiles, comme le Soleil. À masse égale, elle libère au contraire le plus d’énergie, et ce n’est pas la fission qui se produit au cœur des étoiles.

7. Quelle relation traduit la conservation du nombre de masse lors d’une réaction nucléaire ?

A. A1 + A2 = A3 + A4

B. Z = A - 1

C. A = Z + N

D. Z1 + Z2 = Z3 + Z4

Answer: (A)

Explicación

La loi de conservation du nombre de masse impose que la somme des A des noyaux initiaux soit égale à celle des noyaux produits. La relation sur Z concerne la charge, pas le nombre de masse.

8. Que garantit la conservation du nombre de charge dans une réaction nucléaire ?

A. Le nombre de neutrons reste identique dans chaque noyau

B. Les molécules formées sont conservées

C. La somme des nombres A augmente après la réaction

D. La somme des nombres Z est la même avant et après la réaction

Answer: (D)

Explicación

La conservation du nombre de charge impose que la somme des Z des noyaux initiaux soit égale à celle des noyaux produits. Le nombre de neutrons individuels peut changer, mais la charge totale se conserve.

9. À masse égale, quel est l’ordre de grandeur du rapport entre l’énergie libérée par une transformation nucléaire et celle d’une transformation chimique ?

A. Environ 10^6 fois plus

B. Environ 10^2 fois plus

C. Environ 10^9 fois plus

D. Environ 10^4 fois plus

Answer: (A)

Explicación

À masse égale, une transformation nucléaire libère environ un million de fois plus d’énergie qu’une transformation chimique, soit de l’ordre de 10^6. C’est un écart d’ordre de grandeur très important.

10. Sous quelles formes l’énergie libérée lors d’une transformation nucléaire est-elle principalement mentionnée ?

A. Sous forme d’électricité et de lumière visible

B. Sous forme de chaleur et de rayonnements, dont le gamma

C. Sous forme de son et de pression

D. Sous forme de travail mécanique uniquement

Answer: (B)

Explicación

L’énergie libérée est בעיקרement de la chaleur et des rayonnements, notamment gamma. Les autres formes proposées ne correspondent pas aux modes de libération décrits.