Activité sur la synthèse et abondance des éléments chimiques

1
49,1
25,5
7,5 4,6 3,3 2,6 2,4 20,9 2,1
0
10
20
30
40
50
60
Abondance relative (%)
Activité 1 : Synthèse et abondance des éléments chimiques
Document 1 : Nucléosynthèse
La nucléosynthèse désigne le processus qui permet de former le noyau des atomes. On la divise en trois catégories, selon le
moment où elle se déroule :
- La nucléosynthèse primordiale : juste après le Big Bang (début supposé de l’univers connu), les premiers protons et
neutrons se forment et se réunissent pour former les noyaux des éléments les plus légers : hydrogène et hélium
principalement, lithium en plus faible quantité.
- La nucléosynthèse stellaire : après la formation des étoiles, celles-ci réalisent en leur cœur des réactions nucléaires
permettant de produire des éléments plus lourds, pouvant alors aller jusqu’au fer.
- La nucléosynthèse explosive : lorsqu’une étoile meurt, celle-ci expulse très violemment une partie de la matière qui la
constitue. C’est à ce moment-là que les éléments plus lourds que le fer sont formés.
Document 2 : Abondance des éléments dans l’univers
Élément
Abondance relative
Hydrogène
73,90 %
Hélium
24,00 %
Oxygène
1,04 %
Carbone
0,46 %
Néon
0,13 %
Fer
0,11 %
Azote
0,10 %
Silicium
0,07 %
Magnésium
0,06 %
Autres
0,13 %
a. Abondance dans la Voie Lactée
b. Abondance sur Terre
c. Abondance dans notre organisme
Document 3 : Fusion et fission nucléaires
Il existe deux types de réactions nucléaires :
- La fusion : deux noyaux (généralement légers) se combinent pour former un noyau plus lourd (ayant plus de nucléons).
- La fission : un noyau (généralement lourd) va être heurté par une petite particule (proton ou neutron) et va se casser en
deux pour former deux noyaux plus légers (ayant moins de nucléons)
Les deux réactions peuvent en plus libérer des particules comme les protons et les neutrons.
Document 4 : Composition de certains atomes
ATOME
NOMBRE DE PROTONS
NOMBRE DE NEUTRONS
NOMBRE D’ELECTRONS
FER
26
28
26
URANIUM
92
143
92
ALUMINIUM
13
14
13

2
Questions :
1. Quelles sont les particules les plus lourdes dans un atome ?
2. Lors de quelle nucléosynthèse est produit le fer ? L’uranium ? Et l’aluminium ?
3. Quels sont les éléments les plus abondants dans chacune des zones citées dans le document 2 ? (En citer deux à chaque
fois)
4. Réaliser les diagrammes circulaires de l’abondance des éléments dans la Voie Lactée et sur Terre. On ne représentera
directement dessus que les éléments les plus abondants cités dans la question précédente. Pour les autres, on les
rassemblera dans une catégorie « Autres ».
5. Voici trois réactions nucléaires. D’après les caractéristiques données dans le document 3, dire pour chacune s’il s’agit d’une
fusion ou d’une fission.