On donne les énergies de liaison en MeV par nucléons : neutron : 0 ; deutérium : 1,10 ; tritium : 2,80 ; hélium 4 : 7,10.
La réaction libère :
A- 28,4 MeV. Faux.
21H + 31H = 42He +10n.
E = 4*7,10 - 3*2,8-2*1,10 = 17,8 MeV.
B- 17,8 MeV. Vrai.
C- 10,6 MeV. Faux.
D- Cette réaction ne peut se faire qu'après impact d'un neutron sur le tritium. Faux.
E- Cette réaction libère 50 fois plus d'énergie que la fission d'un noyau d'uranium 235. Faux.
La fission de l'uranium 235 libère environ 10 fois moins d'énergie que la fusion ci-dessus
Emission de photons.
Un atome émet une radiation de fréquence n lorsqu'il connaît une transition des niveaux d'énergie 3 à 1. Ce même atome émet une radiation de fréquence n' lorsqu'il passe du premier état excité au niveau fondamental.
La fréquence de la radiation émise lorsque l'atome passe du niveau d'énergie 3 au niveau d'énergie 2 vaut :
A- n-n'. Vrai.
E3-E1 = h n ; E2-E1 = h n' ; E3-E2 = h( n-n')
B- ½(n+n'). Faux.
C- ½(n-n'). Faux.
D- n+n'. Faux.
E- autre réponse. Faux
Famille radioactive.
le plomb 20682Pb est le noyau stable que l'on obtient après une suite de plusieurs désintégrations dont le noyau père est l'uranium 23892U. Les désintégrations sont du type a ou ß. Combien en faut-il pour obtenir le plomb 206 ?
A- 10 désintégrations a et 8 désintégrations ß-. Faux.
Le nombre de masse diminue de 238-206 = 32.
Les désintégrations ß ne modifie pas le nombre de masse ; une désintégration a fait diminuer le nombre de masse de 4 unités. Donc il faut 8 désintégrations de type a.
B- 8 désintégrations a et 8 désintégrations ß-. Faux.
Une désintégration a fait diminuer le numéro atomique de 2 unités ; une désintégration ß- le fait progresser de une unité.
or le numéro atomique diminue de 92-82 = 10 ;
8 désintégrations a le font chuter de 16 : il faut donc 6 désintégrations de type ß-.
C-8 désintégrations a et 6 désintégrations ß-. Vrai.
D- 8 désintégrations a et 10 désintégrations ß-. Faux.
E- 6 désintégrations a et 10 désintégrations ß-. Faux
A- La fréquence d'un photon émis ou absorbé par un atome est reliée aux énergie En et Ep de l'atome par la relation de Bohr : DE = |Ep-En| = h n = hl/c. Faux.
il faut écrire : h c / l.
B- L'énergie d'ionisation de l'atome d'hydrogène est l'énergie minimale qu'il faut fournir à l'atome dans son état fondamental pour arracher l'électron, soit 13,6 eV. Vrai.
C- Si l'atome d'hydrogène passe du niveau d'énergie n=5 au niveau n=3 alors la longueur d'onde du photon émis est de l'ordre du micromètre. Vrai.
DE = |E5-E3| =13,6(1/9-1/25) = 0,967 eV0,967*1,6 10-19 J = 1,55 10-19 J.
l = DE hc/ DE=3 108 * 6,67 10-34 / 1,55 10-19 =1,3 10-6 m = 1,3 µm.
D- La radiation émise appartient au domaine de l'infrarouge. Vrai.
E- La fréquence du photon absorbé lors de la transition du niveau 3 au niveau 5 est différente de la fréquence du photon émis lors de la transition inverse. Faux
Courbe d'Aston .
Voici 4 nucléides inconnus X1, X2, X3, X4 présentés sur la courbe d'Aston :
B- X2 pourrait être un produit de fission de X1. Faux.
Les petits noyaux fusionnent ; les noyaux lourds instables fissionnent.
C- X3 pourrait être un produit de fission de X4. Vrai.
D- L'axe des ordonnées représente l'énergie d'activation. Faux.
Sur l'axe des ordonnées on note l'énergie de liaison par nucléons.
E- l'axe des ordonnées s'exprime en MeV/nucléon. Vrai.
Le produit h c.
h est la constante de Plank et c la célérité de la lumière dans le vide.
Le produit hc est exprimé en eV nm et il vaut environ : 100 ; 10 ; 103 ; 10-25 ; 10-19.
h = 6,67 10-34 J s = 6,67 10-34 /1,6 10-19 eV s ~4 10-15 eV s.
c = 3 108 m /s = 3 108 * 109 nm /s = 3 1017 nm/s
hc = 4 10-15 *3 1017 = 1200 e V nm
