chimie (seconde) · Chapitre 5 · Exercice de TD

Les trois étapes de la fusion solaire

Transformations Physiques et Nucléaires · Écriture symbolique d'une réaction nucléaire · niveau 2

Énoncé

Au cœur du Soleil, l'hélium se forme en trois étapes successives. Déterminer, pour chacune, le noyau ou la particule manquante $X_{Z}^{A} X_{2 Z}^{2 A} X$ :

1. $X_{1}^{1} X_{21}^{21} H + X_{1}^{1} X_{21}^{21} H X_{1}^{2} X_{21}^{22} H + X_{Z}^{A} X_{2 Z}^{2 A} X$
2. $X_{1}^{2} X_{21}^{22} H + X_{1}^{1} X_{21}^{21} H X_{Z}^{A} X_{2 Z}^{2 A} X$
3. $X_{2}^{3} X_{22}^{23} He + X_{2}^{3} X_{22}^{23} He X_{2}^{4} X_{22}^{24} He + 2 X_{Z}^{A} X_{2 Z}^{2 A} X$

Données : $Z_{H} = 1$ , $Z_{He} = 2$ ; la particule $X_{+ 1}^{0} X_{2 + 1}^{20} e$ est un positron, de nombre de masse nul et de charge $+ 1$ .

Corrigé de la question 1

On applique à chaque étape la conservation du nombre de masse $A$ , puis celle du numéro atomique $Z$ , sans oublier les coefficients.

1. $A$ : $1 + 1 = 2 + A$ , donc $A = 0$ . $Z$ : $1 + 1 = 1 + Z$ , donc $Z = + 1$ . La particule est un positron : $X_{1}^{1} X_{21}^{21} H + X_{1}^{1} X_{21}^{21} H X_{1}^{2} X_{21}^{22} H + X_{+ 1}^{0} X_{2 + 1}^{20} e$

Question 2 : comment l'IA t'aide

2. $X_{1}^{2} X_{21}^{22} H + X_{1}^{1} X_{21}^{21} H X_{Z}^{A} X_{2 Z}^{2 A} X$

Élève

Pour la question 2, je ne sais pas trop par quoi commencer. Il faut encore utiliser les conservations ?

Oui, ce sont les mêmes lois qu'à la question 1. Ici, il n'y a qu'un seul noyau inconnu à droite. Quelle grandeur peux-tu calculer en premier avec les nombres de masse $A$ ?

Élève

Je peux additionner les $A$ des réactifs : $2 + 1$ . Mais je ne vois pas quoi en faire ensuite.

Cette somme, c'est justement le $A$ du noyau produit, puisqu'il n'y a rien d'autre à droite. Et pour le numéro atomique $Z$ , quelle somme des réactifs vas-tu poser ?

L'IA ne donne pas la réponse : elle pose la question qui fait avancer. À toi de continuer.

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Reprends la question 2 là où le dialogue s'arrête, puis la suite de l'exercice.

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