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Les éléments chimiques
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Chiara
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Fiche de révision niveau première générale d'enseignement scientifique physique chimie.
1ère/Tle
Fiche de révision
Les éléments chimiques 1/ LES RÉACTIONS NUCLÉAIRES LES ÉTOILES FABRIQUENT LES ÉLÉMENTS CHIMIQUES GRÂCE À DES RÉACTIONS NUCLÉAIRES. ON PARLE DE NUCLÉOSYNTHÈSE STELLAIRE. PARMI CES RÉACTIONS, IL EXISTE LA FUSION NUCLÉAIRE ET LA FISSION NUCLÉAIRE. LA FUSION NUCLÉAIRE, C'EST DEUX NOYAUX LÉGERS QUI FUSIONNENT EN UN NOYAU PLUS LOURD (NOMBRE DE NUCLÉONS PLUS GRAND). ELLE NÉCESSITE DES TEMPÉRATURES TRÈS ÉLEVÉES, LARGEMENT ATTEINTES DANS LES ÉTOILES. LA FISSION NUCLÉAIRE, TRANSFORME UN NOYAU EN DEUX NOYAUX PLUS LÉGERS (NOMBRE DE NUCLÉONS PLUS PETIT). DANS L'ESPACE ELLE EST INITIÉE PAR DES RAYONS COSMIQUES DE GRANDES ÉNERGIE (POUR L'ESSENTIEL DES PROTONS DE SYMBOLE 1P1) Fission PLUS UN ÉLÉMENT EST LOURD, PLUS SA PRODUCTION PAR FUSION NUCLÉAIRE NÉCESSITE UNE TEMPÉRATURE ÉLEVÉE (AU CENTRE DE L'ÉTOILE). II/ ABONDANCE DES ÉLÉMENTS CHIMIQUES LES ÉLÉMENTS LES PLUS ABONDANTS DANS L'UNIVERS SONT L'HYDROGÈNE ET L'HÉLIUM ALORS QUE LA TERRE EST SURTOUT CONSTITUÉE D'OXYGÈNE, DE FER, DE SILICIUM ET DE MAGNÉSIUM ET QUE LES ÈTRES VIVANTS SONT MAJORITAIREMENT CONSTITUÉS DE CARBONE, D'HYDROGÈNE, D'OXYGÈNE ET D'AZOTE. III/ DÉSINTÉGRATION DES NOYAUX RADIOACTIFS DES NOYAUX RADIOACTIFS SONT DES NOYAUX INSTABLES QUI VONT SPONTANÉMENT SE DÉSINTÉGRER POUR DONNER DES NOYAUX PLUS STABLES EN ÉMETTANT DES RAYONNEMENTS ET DES PARTICULES CHARGÉES. Nombre CETTE DÉSINTÉGRATION SE FAIT DE FAÇON ALÉATOIRE C'EST-À-DIRE QUE SI L'ON CONSIDÈRE UN NOYAU, ON NE SAIT PAS À QUEL MOMENT d'atomes IL VA SE DÉSINTÉGRER....
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PAR CONTRE, UN ÉCHANTILLON CONTENANT UN TRÈS GRAND NOMBRE DE NOYAUX RADIOACTIFS, STATISTIQUEMENT, VA AVOIR DES DÉSINTÉGRATIONS À CHAQUE INSTANT. N LE NOMBRE N DE NOYAUX RADIOACTIFS DIMINUE SELON UNE FONCTION SIMPLE. L'ÉCHELLE DE TEMPS DÉPEND DU TYPE D'ATOME (13C, 238U, 235U,..), CHACUN EST CARACTÉRISÉ PAR SA « DEMI-VIE T1/2 » : C'EST-À-DIRE LA DURÉE NÉCESSAIRE POUR QUE LA MOITIÉ DES NOYAUX RADIOACTIFS SE SOIT DÉSINTÉGRÉE. N/2 N/4 N/8 Fusion 226 Ra 88 222 Rn 86 21/1/2 311/₂2 + est le temps correspondant à une demi-vie He Temps IV/ LA DATATION AU CARBONE 14 LE CARBONE 14 EST UN ISOTOPE RADIOACTIF DU CARBONE. SA DEMI-VIE, TEMPS AU BOUT DUQUEL LA MOITIÉ DE CES ATOMES S'EST DÉSINTÉGRÉE EN AZOTE 14, EST DE 5 730 ANS. SE FORMANT DANS LA HAUTE ATMOSPHÈRE DE LA TERRE, LA PROPORTION DE 14C PAR RAPPORT AU 12 C PRÉSENT DANS UN ORGANISME VIVANT EST CONSTANTE, ÉGALE À 1,3 × 10-12. COMME TOUT ISOTOPE DU CARBONE, LE CARBONE 14 SE COMBINE AVEC L'OXYGÈNE DE NOTRE ATMOSPHÈRE POUR FORMER ALORS DU CO2 (DIOXYDE DE CARBONE). CE CO2 EST ASSIMILÉ PAR LES ORGANISMES VIVANTS TOUT AU LONG DE LEUR VIE : RESPIRATION, ALIMENTATION... EN MOURANT, ILS N'EN ASSIMILENT PLUS. LA QUANTITÉ DE CARBONE 14 ASSIMILÉ DIMINUE ALORS AU COURS DU TEMPS DE FAÇON EXPONENTIELLE TANDIS QUE CELLE DE CARBONE 12 RESTE CONSTANTE. À PARTIR DES MESURES DU 14C ENCORE PRÉSENT DANS LES RESTES (OS, CHEVEUX, BOIS), ON PEUT DÉTERMINER LE MOMENT OÙ LA VIE S'EST ARRÈTÉE.
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