Carte mentalePremière ens. scientifique · Une longue histoire de la matièreNouveau
Carte mentale — S1 à S4 · D'où viennent les atomes
Masque les idées et essaie de les retrouver.
D'où viennent les atomes
Du Big Bang à la datation, séances 1 à 4
L'inventaire de la matière
Une centaine d'éléments
- Toute la matière connue tient en ~100 briques
- L'élément oxygène n'est pas le gaz dioxygène O₂
Trois réservoirs, trois recettes
- Univers : hydrogène 74 %, hélium 24 %
- Terre : fer, oxygène, silicium, magnésium
- Vivant : oxygène, carbone, hydrogène, azote
Représenter des proportions
- Diagramme en barres ou en secteurs
- 1 % = 3,6° sur un camembert
- m = m(total) × p / 100
L'usine stellaire
La fusion
- Des noyaux légers se soudent en un plus gros
- C'est la réaction des étoiles
La fission
- Un noyau lourd est cassé en deux
- C'est la réaction de nos centrales
Les lois de conservation
- La somme des A se conserve
- La somme des Z se conserve
L'usine s'arrête au fer
- H → He → C → Ne et Mg → Si → Fe
- Cœur de fer : terminus de la chaîne
Cecilia Payne, 1925
La preuve par les spectres
- Les étoiles sont surtout faites d'hydrogène
Le poids de l'autorité
- Une mesure juste ne suffit pas à convaincre
- La vérité a été retardée de plusieurs années
La radioactivité
Des noyaux instables
- Ils se désintègrent spontanément
Un instant imprévisible
- Aléatoire, comme le résultat d'un dé
- Un noyau n'a pas de mémoire
Une loi collective
- Au-delà de 10²¹ noyaux, la décroissance est régulière
La demi-vie
- Durée pour que la moitié se soit désintégrée
- Caractéristique du noyau considéré
- Après n demi-vies, il reste 1/2ⁿ
Dater avec la radioactivité
Lire un âge
- Fraction restante, puis antécédent sur la courbe
- Ou par moitiés successives
Choisir la bonne horloge
- Carbone 14 : ce qui a vécu, jusqu'à 50 000 ans
- Uranium 238 : les roches et l'âge de la Terre
En médecine
- Traceur pour suivre un organe (scintigraphie)
- Demi-vies courtes choisies exprès
Se protéger
- Limiter le temps d'exposition
- Augmenter la distance
- Interposer des écrans