Compléter des équations de nucléosynthèse

Exercice de TD · niveau 2 · enseignement scientifique (première), chapitre 1 — Un niveau d'organisation : les éléments chimiques

Énoncé

Déterminer le noyau ou la particule manquante, notée $_{Z}^{A} X$ . $(a)_{6}^{12} C +_{1}^{1} H \to_{Z}^{A} X (b)_{14}^{28} Si +_{2}^{4} He \to_{Z}^{A} X (c)_{7}^{14} N +_{0}^{1} n \to_{6}^{14} C +_{Z}^{A} X$ $(d)_{6}^{14} C \to_{7}^{14} N +_{Z}^{A} X (e)_{92}^{238} U \to_{90}^{234} Th +_{Z}^{A} X$ Symboles utiles : $N$ ( $Z = 7$ ), $S$ ( $Z = 16$ ), $H$ ( $Z = 1$ ), $He$ ( $Z = 2$ ).

Corrigé

On écrit à chaque fois le système $\sum A_{avant} = \sum A_{apr e ˋ s}$ et $\sum Z_{avant} = \sum Z_{apr e ˋ s}$ .

(a) $A = 12 + 1 = 13$ et $Z = 6 + 1 = 7$ : c'est $_{7}^{13} N$ , première étape du cycle du carbone décrit par Bethe.

(b) $A = 28 + 4 = 32$ et $Z = 14 + 2 = 16$ : $_{16}^{32} S$ , le soufre.

(c) $A = 14 + 1 - 14 = 1$ et $Z = 7 + 0 - 6 = 1$ : $_{1}^{1} H$ , un proton. C'est la réaction qui produit le carbone 14 dans la haute atmosphère.

(d) $A = 14 - 14 = 0$ et $Z = 6 - 7 = - 1$ : $_{- 1}^{0} e$ , un électron. Radioactivité $β^{-}$ .

(e) $A = 238 - 234 = 4$ et $Z = 92 - 90 = 2$ : $_{2}^{4} He$ . Radioactivité $α$ .

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Un blocage sur cet exercice ? Le tuteur d'Adloun guide par questions, sans donner la réponse.