Activité n°1 : Comment observer l’intérieur du corps humain ? Niveau Thème 3ème Corps et Santé Chapitre n°3 : A la découverte de techniques médicales Compétences travaillées PRATIQUER DES LANGAGES 1F 1S Lire Passer d'une forme de langage scientifique à une autre Objectif de formation Attendus de fin de cycle Connaissances et Capacités Description de l’activité Type d’activité Travail réalisé par les élèves Pré-requis Institutionnalisation Durée Matériel Organisation et transformations de la matière L’énergie et ses conversions Des signaux pour observer et communiquer Décrire l’organisation de la matière dans l’Univers Identifier les formes d’énergie Utiliser les propriétés des signaux - Structure interne d’un noyau atomique (nucléons : protons et neutrons). - Associer leurs symboles aux éléments à l’aide de la classification périodique. - Notion d’énergie nucléaire. - Comprendre que l’utilisation de la lumière permet d’émettre, de transporter un signal donc une information. Cette activité permet de voir une des applications de l’énergie nucléaire. La composition du noyau atomique est alors introduite. Etude de documents Répondre à des questions sur l’énergie nucléaire, les signaux et la composition des noyaux atomiques à partir de documents. Composition d’un atome Composition du noyau d’un atome 30 min Aucun Corps et Santé – Chapitre n°3 Activité n°1 : Comment observer l’intérieur du corps humain ? Document n°1 : Principe de la scintigraphie http://www.allodocteurs.fr/se-soigner/examens-medicaux/scintigraphie/scintigraphie-l-rsquo-examen-qui-eclaire-le-corps_192.html La scintigraphie est une méthode d'imagerie médicale qui procède par l'administration, par voie orale ou veineuse, d’atomes ou d’ions dont les noyaux sont radioactifs, c'est-à-dire instables. L’espèce injectée joue alors le rôle d’un traceur qui émet un rayonnement gamma. Celui-ci est capté par un appareil capable d'amplifier le signal et de le traduire en une image. Suivant l’espèce utilisée, il est possible de voir un corps entier ou un organe en particulier : Espèce chimique Rôle Technétium 99 Iode 131 Chrome 51 Marquage (foie, poumon, moelle osseuse) Examen de la thyroïde Etude de métabolisme Document n°2 : Les différents rayonnements Ressource à consulter à l’adresse : http://images.google.fr/imgres?imgurl=https%3A%2F%2Fondelio.files.wordpress.com%2F2011%2F02%2Fcapture-d_c3a9cran2011-02-10-c3a0-11-06-22.png&imgrefurl=https%3A%2F%2Fondelio.wordpress.com%2Ftag%2Fappareils-emettent-deschamps-electromagnetiques-hautesfrequences%2F&h=345&w=711&tbnid=kCFozD2K_RM5dM%3A&docid=j33DKUiJpCOh_M&ei=OlxdV_7pJMSSau60orgC&tbm=isc h&iact=rc&uact=3&dur=292&page=3&start=24&ndsp=12&ved=0ahUKEwj7rSExaLNAhVEiRoKHW6aCCcQMwhsKCAwIA&bih=588&biw=1227 Document n°3 : Le noyau des atomes Toute la matière, ou presque, se retrouve concentrée dans de minuscules noyaux 100000 fois plus petits que l'atome, mais environ 4000 fois plus lourds que le cortège de leurs électrons. Les noyaux sont constitués de protons et de neutrons, deux particules qui jouent un rôle très similaire dans la matière nucléaire. L'habitude est de regrouper protons et neutrons sous l’appellation commune de « nucléons ». Notation du noyau d’un atome : 𝐴𝑍𝑋 Avec Z protons / N neutrons et A = Z + N nucléons CNRS 1. La scintigraphie est une technique faisant appel à l’énergie nucléaire. a) A quelle particule se rapporte le terme « nucléaire » ? b) Entourer les mots du document n°1 qui font référence au domaine du nucléaire. 2. Au cours d’une scintigraphie, les espèces injectées dans le corps permettent d’obtenir des informations à partir du rayonnement qu’elles émettent. Ce rayonnement appartient-il au domaine du visible ? 3. Dans le noyau d’un atome, on trouve : □ des électrons □ des protons □ des neutrons □ des ions 4. Rappeler le signe de la charge du noyau d’un atome. Quelles sont les particules présentes dans le noyau responsables de cette charge. 5. Qu’appelle-t-on les nucléons ? 6. Le noyau de technétium 99 utilisé en scintigraphie osseuse est constitué de 43 protons et 56 neutrons. a) Quel est le nombre de nucléons A dans ce noyau ? b) Retrouver le symbole de l’atome de technétium en utilisant la classification périodique des éléments. c) Donner la notation d’un noyau de technétium 99 sous la forme AZX, avec X le symbole de l’atome. 7. Le noyau de l’iode 131 se note 131 53I. Donner le nombre de protons et de neutrons dans son noyau. 8. Etude de l’espèce chimique injectée dans le cas de l’étude du métabolisme : a) Donner son nom en utilisant les documents. b) A quoi correspond la valeur indiquée ? c) Sachant qu’elle possède 27 neutrons, on notera : □ 51 □ 27 □ 51 □ 24 □ 51 27𝐶𝑟 51𝐶𝑟 24𝐶𝑟 51𝐶𝑟 78𝐶𝑟