Le repaire des initiés

✔ Reconnaître une réaction nucléaire

Une des réactions qui se produit dans les étoiles est la réaction « triple alpha », qui est à l'origine de la formation des noyaux de carbone 12. Cette réaction se produit vers la fin de vie d'une étoile, quand la température (de l'ordre de 10⁸ K) devient suffisamment élevée pour que le béryllium 8 puisse rencontrer un noyau d'hélium 4 et former le carbone 12, très stable.

1. Donnez la composition du noyau d'hélium 4 \left(Z_{\mathrm{He}}=2\right), du béryllium 8 \left(Z_{\mathrm{Be}}=4\right) et du carbone 12 \left(Z_{\mathrm{C}}=6\right).

2. Écrivez les deux équations des réactions qui permettent de transformer l'hélium 4 en carbone 12.

3. Indiquez de quel type de réaction il s'agit.

✔ Produire et analyser différentes représentations graphiques de l'abondance des éléments chimiques

La croûte terrestre est une enveloppe superficielle d'une épaisseur moyenne de 6 km (océans) à 35 km (continents).

1. Identifiez les trois éléments chimiques majoritaires en terme de masse dans la croûte terrestre.

2. Réalisez un diagramme circulaire donnant la répartition des dix éléments chimiques les plus abondants en considérant que ce sont les seuls présents dans la croûte terrestre.

3. Expliquez comment ces éléments chimiques sont arrivés sur Terre.

✔ Expliquer l'utilisation de noyaux radioactifs dans un contexte médical

La curiethérapie est une technique médicale utilisée pour soigner les lésions cancéreuses localisées, notamment dans les cancers de la prostate. Elle consiste à implanter dans les tissus cancéreux de petites doses de noyaux radioactifs. Les rayonnements émis par ces noyaux détruisent les cellules cancéreuses.
On utilise deux types de sources radioactives : l'iode 125 ou l'iridium 192.
On admet que la source radioactive ne présente plus de danger lorsque le nombre de noyaux radioactifs a été divisé par 16.

• Demi-vie des noyaux radioactifs : t_{1 / 2, \text { iode } 125}=59,4 j et t_{1 / 2 \text {,iridium } 192}=73,8 j.

Estimez la durée au bout de laquelle une dose d'iode 125, utilisée pour traiter un patient, peut être considérée comme sans danger. Faites de même pour une dose d'iridium 192.

✔ Produire et analyser différentes représentations graphiques de l'abondance des éléments chimiques