Bac S Partie B:Transformations nucléaires

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Compétences exigibles au baccalauréat

Résumé1 Résumé 2

- Connaître la signification du symbole _^ZAX et donner la composition du noyau correspondant. Diaporama Powerpoint
- Définir l'isotopie et reconnaître des isotopes.
- Reconnaître les domaines de stabilité et d'instabilité des noyaux sur un diagramme (N,Z). Animation Flash (A.Willm Ostralo.net), autre Animation Flash IN2P3
- Définir un noyau radioactif.
- Connaître et utiliser les lois de conservation.
- Définir la radioactivité alpha , béta⁺ et béta^-, l'émission gamma et écrire l'équation d'une réaction nucléaire en appliquant les lois de conservation.
- A partir de l'équation d'une réaction nucléaire, reconnaître le type de radioactivité.
- Connaître l'expression de la loi de décroissance et exploiter la courbe de décroissance.
- Savoir que 1 Bq est égal à une désintégration par seconde. Animation Flash (CEA)
- Expliquer la signification et l'importance de l'activité dans le cadre des effets biologiques.
- Connaître la définition de la constante de temps et du temps de demi-vie.
- Utiliser les relations entre tau, lambda et t_1/2.
- Déterminer l'unité de lambda ou tau par analyse dimensionnelle.
- Expliquer le principe de la datation, le choix du radioélément et dater un évenement.
- A partir d'une série de mesures, utiliser un tableur ou une calculatrice pour calculer la moyenne, la variance et l'écart-type du nombre de désintégrations enregistrées pendant un intervalle de temps donné. (Utilisation de la calculatrice TI voir ici)
- Définir et calculer un défaut de masse et une énergie de liaison.
- Définir et calculer l'énergie de liaison par nucléon.
- Savoir convertir des J en eV et réciproquement.
- Connaître la relation d'équivalence masse-énergie et calculer une énergie de masse.
- Commenter la courbe d'Aston pour dégager l'intérêt énergétique des fissions et des fusions.
- Définir la fission et la fusion et écrire les équations des réactions nucléaires en appliquant les lois de conservation. Animations Flash Fission (CEA) Fusion
- A partir de l'équation d'une réaction nucléaire, reconnaître le type de réaction.
- Faire le bilan énergétique d'une réaction nucléaire en comparant les énergies de masse.

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BAC S Lire les compétences exigibles au bac	Le sujet	Le corrigé
"Enquête sur un homicide" (5,5pts) Liban 2004 datation au carbone 14	(197ko) (94ko)	(142ko) (49ko)
"Datation au carbone 14" (5,5 pts) Maroc 2004	(135ko) (32ko)	(75 ko) (34ko)
"Le dioxyde de carbone atmosphérique" (9,5pts) Antilles 09/2007 Mécanique : dispositif solide-ressort, force de rappel, 2e loi de Newton, vérification solution de l'éq. différentielle, période propre. Ondes : spectre visible, lambda = v.T Nucléaire: lois de conservation, datation au C14	(57ko) (80ko)	(52ko) (113ko)
"Datation des séismes en Californie" (5,5 pts) Nouvelle Calédonie 11/2005 énergie de liaison, énergie libérée par une désintégration beta -, temps de demi-vie, datation au ¹⁴C.	(93ko) (35ko)	(96ko) (83ko) remarque.doc remarque.pdf
"La radioactivité au service de l'archéologie" (5,5pts) Métropole Juin 2006 Désintégration du ¹⁴C, propriétés des désintégrations radioactives, datation au ¹⁴C, choix du radioélément	(22ko) (37ko)	(58ko) (55ko)
"Radioactivité et datation au carbone 14" (4 pts) Réunion 2007 équations de désintégration, lois de conservation, constante radioactive, loi de décroissance, datation.	(128ko) (168ko)	(77ko) (117ko)
"Les applications technologiques de la radioactivité" (6,5 pts) Asie 2003 Radiothérapie, Scintigraphie	(175ko) (35 ko)	(109ko) (36 ko)
"Scintigraphie thyroïdienne" (4pts) Réunion 2005 temps de demi-vie, activité, loi de décroissance, scintigraphie	(153ko) (102ko)	(108ko) (38ko)
"A propos des noyaux d'argent" (5,5 points) Asie 2006 lois de conservation, radioactivité bêta, loi de décroissance radioactive, demi-vie, activité.	(35ko) (48ko)	(41ko) (100ko)
"Radioactivité tellurique" (6,5pts) Nouvelle Calédonie 11/2007 nucléaire & électricité électricité: compteur Geiger modélisé par un circuit RC Nucléaire: temps de demi-vie, décroissance radioactive, activité. Animation CEA compteur Geiger-Müller	(65ko) (125ko)	(48ko) (87ko)
"Le radon et ses effets néfastes" 4 pts Polynésie 09/2007 écrire l'équation d'une réaction nucléaire en appliquant les lois de conservation, temps de demi-vie.	(12ko) (29ko)	(48ko) (68ko)
"A propos du marquage isotopique" (6,5pts) Métropole 09/2005 physique&chimie nucléaire: désintégration beta + du "fluor 18", constante radioactive, temps de demi-vie, loi de décroissance de l'activité, méthode d'Euler chimie: estérification, catalyseur, chauffage à reflux, excès d'un réactif, mécanisme réactionnel.	(382ko) (243ko)	(163ko) (236ko)
"Autour du radium" (5 points ) National 2003 10 affirmations pour chacune d'elle répondre par vrai ou faux en justifiant	(147ko) (46 ko)	(126ko) (44 ko)
"Le radon un danger méconnu" (4 pts) Amérique du sud 2003 étude de texte, moyenne et écart-type d'une série de mesures, activité, accès à t_1/2 à partir de la droite lnA=f(t)	(376ko) (298ko)	(150ko) (70 ko)
"Radioactivité dans la famille de l'uranium" (5,5 pts) Antilles 2003 désintégration alpha, défaut de masse, énergie de liaison, bilan énergétique d'une fission, courbe d'Aston, radioactivité beta -	(241ko) (152ko)	(118ko) (36 ko)
"Mécanisme de fusion de l'hydrogène dans une étoile" (4 pts) Réunion 2003 définition fission et fusion, équations de fusion, perte de masse, énergie libérée par une fusion, Soleil.	(13ko) (27 ko)	(12ko) (46 ko)
"Quelques propriétés du plutonium 241" (5 pts) Pondichéry 2008 définitions, lois de conservation, calculs d'énergie libérée, loi de décroissance radioactive, temps de demi-vie.	(41ko) (43ko)	(53ko) (53ko)
"Production d'énergie nucléaire" (4 pts) USA 2006 Fission: demi-vie, activité, lois de conservation, énergie libérée Fusion : isotopie, définition fusion, courbe d'Aston, énergie libérée.	(122ko) (108ko)	(111ko) (55ko)
"Controler la fusion nucléaire" (5,5pts) Nouvelle Calédonie 03/2007 loi de conservation, isotopes, défaut de masse, énergie de liaison, énergie libérée, temps de 1/2 vie, "durée de vie" des déchets radioactifs.	(82ko) (70ko)	(211ko) (275ko)
"Fusion deutérium tritium" (4pts) Inde Pondichéry 2006 isotopes, radioactivité bêta -, demi-vie, fusion, énergie libérée, énergie de masse, énergie de liaison, conditions d'une fusion	(16ko) (49ko)	(122ko) (101ko)
"Au soleil d'ITER (International thermonuclear experimental reactor)" (5,5 pts) Polynésie 09/2006 énergie libérée par une réaction de fusion, tep, fabrication de tritium à partir de lithium, désintégration naturelle du tritium, méthode d'Euler.	(53ko) (97ko)	(49ko) (109ko)
"L'hydrogène: un combustible d'avenir" (7 pts) Afrique 2005 Physique et Chimie Fusion thermonucléaire, Courbe d'Aston, Energie de liaison Electrolyse	(189ko) (120ko)	(134 ko) (55ko)
"Mission sur Mars" (7pts) Antilles 09/2006 Physique&chimie Mécanique : satellite en mouvement circulaire uniforme, expression de la vitesse, 3ème loi de Kepler Nucléaire : fusion deutérium tritium, Courbe d'Aston, calcul de l'énergie libérée Chimie: étude quantitative de l'électrolyse de l'eau : production de dioxygène, Q, I, Enérgie électrique	(44ko) (106ko)	(30ko) (134ko)
"Du Big Bang aux éléments chimiques" (6 pts) Amérique du sud 2004 E=m.c² , énergie de masse, perte de masse, fusion, énergie de liaison, courbe d'Aston	(170ko) (102ko)	(91 ko) (128 ko)
"Nucléosynthèse des éléments chimiques" (4 pts) National 09/2006 énergie libérée par une fusion, durée de vie du Soleil, loi de décroissance radioactive, relation constante radioactive et temps de demi-vie, courbe d'Aston, énergie de liaison, rayonnement gamma.	(77ko) (139ko)	(79ko) (182ko)
"Du chlore dans l'eau" (7 pts) National 09/2004 Chimie & Physique Radioactivité: isotopes, énergie de liaison, t_1/2, constante radioactive, activité, loi de décroissance, datation Chimie: Cinétique de la décomposition de l'eau de Javel suivie avec une mesure de pression.	(262ko) (75 ko)	(199ko) (97 ko)
"Deux isotopes de l'iode pour étudier la thyroïde" (4 pts) Nouvelle Calédonie 11/2004 Loi de décroissance radioactive, demi-vie, activité	(167ko) (69 ko)	(203ko) (96 ko)
"Le polonium" 4 pts Polynésie 09/2005 lois de conservation, tracé de -ln(N/No)=f(t) puis accès à la constante radioactive, constante de temps, durée de demi-vie.	(100ko) (32ko)	(81ko) (43ko)
"L'âge de la Terre" (4pts) Antilles 09/2003 Famille radioactive de l'uranium au plomb: équations de désintégration, lois de conservation. Géochronologie : loi de décroissance radioactive, temps de demi-vie, constante de temps (détermination graphique), constante radioactive, datation.	(51ko) (61ko)	(52ko) (79ko)
"Temps caractéristiques de quelques systèmes" (5,5 pts) National 09/2003 électricité&Méca&Nucléaire Décroissance radioactive, temps de demi-vie, charge d'un condensateur (influence R, C et E), chute verticale dans un fluide (influence nature du fluide, volume du solide, masse du solide)	(137ko) (227ko)	(142ko) (91ko)
"Une équation au service des sciences physiques" (9,5pts) Antilles 09/2005 électricité&Méca&Nucléaire équations différentielles en physique: - électricité: établissement du courant dans un circuit RL - mécanique: chute d'une bille, évolution temporelle de la vitesse - nucléaire: décroissance radioactive du "carbone 11" , méthode d'Euler	(348ko) (222ko)	(231ko) (339ko)
"La découverte de la radioactivité artificielle" (5,5 pts) Antilles 2007 étude d'un texte, équations de réactions nucléaires, demi-vie, énergie libérée	(76ko) (163ko)	(122ko) (145ko)
"La tomographie par émission de positons: une technique d'imagerie médicale" Nouvelle Calédonie Mars 2005 (4 pts) désintégration bêta +, énergie de liaison, énergie de masse, constante radioactive, loi de décroissance radioactive, photon gamma	(189ko) (69 ko)	(133ko) (38 ko)