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Questions diverses

Les intitulés des questions sont classés par ordre alphabétique.

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Fissions de l’U 235 : différentes réactions possibles ?

La distribution des produits de fission suit une courbe "en bosse de chameau". On parle aussi de courbe bimodale : elle possède deux maximums.
Il faut savoir que plus de cent nucléides différents peuvent être libérés lors de la fission de l'uranium. Toutefois, tous ces nucléides possèdent un numéro atomique entre Z=33 et Z=59.
La fission crée des noyaux de nombre de masse (nombre de nucléons) approchant A=95 (brome, krypton, zirconium) ou bien A=139 (iode, xénon, baryum). La répartition symétrique (A=118 pour l'uranium 235) des masses des produits de fission (0,1 % des fissions) et une fission en trois fragments (fission tertiaire, 0,005 %des fissions) sont très rares.

Jour sidéral, jour solaire ?

Jour solaire et jour sidéral

Le temps sidéral est le temps calculé selon le mouvement apparent des étoiles.

Le temps tel que nous l'utilisons est basé selon le mouvement du Soleil, le temps solaire : quand il est midi, le soleil est haut dans le ciel, et celui-ci semble tourner autour de la Terre en 24 heures.

Ceci n'est pas vrai pour le temps sidéral : si, une certaine nuit, à 23h25, vous voyez une étoile au-dessus d'une colline, la nuit prochaine on la verra au même endroit à 23h21.

Cette différence d'environ 4 minutes s'explique ainsi : en une année, la Terre effectue environ 365 tours sur elle-même par rapport au Soleil, mais effectue aussi un tour complet autour du Soleil.
Donc, par rapport aux étoiles, 365 jours solaires équivalents à 366 jours sidéraux (364 si l'orbite terrestre était rétrograde). Les jours sidéraux sont donc un peu plus courts que les jours solaires. La période réelle de l'orbite terrestre étant de 365,2564 jours solaires, la durée exacte du jour sidéral est de : 365,2564/(365,2564+1) = 0,9972697 jour solaire, soit 23h 56m 4s.

En astronomie , il existe :


La durée du jour solaire varie pour plusieurs raisons :

Pour combler la différence de 4 minutes entre jour solaire et jour sidéral (l’année dure en moyenne 365,25, et dans notre calendrier elle dure 365 jours), on rajoute généralement un jour tous les quatre ans.
Alors cette année de 366 jours est appelée année bissextile. Ces années sont soumis à des règles :

Elles arrivent en général tous les quatre ans mais :

Avec 365,25 jours au lieu de 365,242 2 jours, il se produit un décalage des saisons (0,78 jours par siècle).
Pour serrer de plus près la réalité, on supprime trois années bissextiles séculaires (correspondant à des siècles) sur quatre : seules sont bissextiles les années séculaires dont le millésime est un multiple de 400 (1 600, 2 000, 2 400 ... ).

Finalement, on peut donc distinguer trois types d’années :

Masse des planètes : comment les mesure-t-on ?

On utilise la troisième loi de Kepler qui prend en compte la rotation d’objet les uns par rapport aux autres. Soit M la masse de l’objet attracteur, on a alors :

Troisième loi de Kepler

T et a sont respectivement la période et le demi-grand axe de l’orbite de l’objet qui tourne autour de l’axe attracteur.

Modérateur de la fission dans une centrale ?

Le modérateur est constitué généralement par du graphite, de l'eau lourde ou de l'eau ordinaire.

La mole et le carbone

Le carbone n'a pas toujours été l'élément de référence. Ce fut d'abord l'hydrogène (préconisé par Dalton), puis l'oxygène. Les raisons du choix des gaz en sont pratiques. Au milieu du 19ème siècle, les gaz faisaient l'objet d'importantes recherches, d'où le choix de l'hydrogène puis de l'oxygène. On s'est orienté vers le carbone, car c'est un élément fondamental depuis le 20ème siècle en chimie et de la chimie organique en particulier.

Il faut aussi noter que le carbone 12 dont il est question est un carbone « pur ». Dans la nature le carbone 12 (carbone « pur ») n'existe pas. Il est toujours associé à de petites quantités de carbone 13 et de très petites quantités de carbone 14 (ses isotopes).

Nom des couches électroniques K, L, M : quels sont leur origine ?

"La dénomination K, L, M etc...date de 1911 et elle est due à Charles Barkla (prix Nobel de physique 1917). C'est lui qui établit en 1906 la nature électromagnétique du rayonnement X en montrant qu'ils étaient polarisés transversalement. Il avait fait ses études à Liverpool, puis ses premiers travaux de recherche au Cavendish, avec 1.1. Thompson, puis fut nommé en 1913 à Edinburgh, où il resta jusqu'à sa mort en 1944.

Initialement donc, les dénominations K, L,M etc. sont relatives à des groupement de raies spectrales d'énergies voisines. La dénomination K, L, M etc. pour les niveaux d'énergie électronique est due à W. Kossel (1914), qui suggéra que si l'on extrait d'un atome un électron profond, un autre électron plus "externe" va venir combler le trou, et ainsi de suite-en cascade, avec émission de rayonnements dont la fréquence correspond aux différentes transitions. Pour passer de la vision initiale (caractérisation du rayonnement) à celle de Kossel (caractérisation des états électroniques), il fallait le modèle de Bohr de l'atome (1913), dans lequel les radiations qu'un atome peut absorber ou émettre correspondent aux transitions entre états électroniques. L'état K désigna alors l'état le plus "profond", correspondant par conséquent à la série de radiations les plus énergétiques, et ainsi de suite pour les autres états.

Mais d'où vient la lettre K ? Il me semble avoir lu quelque part, mais je ne retrouve pas la référence à l'instant, qu'elle a un rapport avec le mot allemand "Kem" qui signifie noyau. Dans une vision planétaire de l'atome, l'état K est en effet celui pour lequel le rayon carré moyen de l'orbite (calculé à partir de la fonction d'onde correspondante) est le plus petit, donc, en un certain sens, c'est l'état pour lequel un électron est le plus proche du noyau. Ce qui n'est pas tout à fait satisfaisant dans cette explication, c'est que Barkla adonné cette dénomination avant que Bohr ait peaufiné son modèle ! A partir du moment la lettre K est choisie, les autres suivent bien sûr. Sauf qu'il y eut pendant quelque temps indication qu'un autre série de raies existait, de plus haute fréquence que la série K. Elle fut donc dénommée : série J, et Barkla y fait référence dans sa conférence Nobel, en indiquant que cette série est peut-être générée dans le noyau lui-même. Comment cette question a été tranchée, et comment cette série a sombré dans les oubliettes de l'histoire, je l'ignore. .."

Nouvel an : différentes dates selon le peuple ou la religion :

Parallaxe d’une étoile : elle permet de déterminer la distance entre cette étoile et la Terre :

Parallaxe d'une étoile

Qu'est-ce que le parsec ?

Le parsec (symbole pc) est une unité de longueur utilisée en astronomie. Son nom vient de la contraction de « parallaxe-seconde ».

Il est défini comme étant la distance à laquelle une unité astronomique (ua) sous-tend un angle d'une seconde d'arc.

Rayons atomiques : comment les mesure-t-on ?

La diffraction des rayons X est utilisée pour déterminer les informations structurelles de matériaux à l'échelle atomique (réseau cristallin), nanométrique (molécules) et jusqu'au micromètre (comme dans le cas de films minces) de liquides, de poudres, de films en couches et de cristaux parfaits.

Qu'est-ce que le speckle laser ?

Système heures-minutes-secondes : d’où vient-il ?

Vitesse de la lumière : comment la mesure-t-on actuellement ?

Différentes mesures ont été données pendant ces dernières années. En 1849, Fizeau découvrit une valeur de 315 300 km /s grâce à l'utilisation d'un système de roue dentée. Cette roue dentée était en rotation. Une source lumineuse envoyait la lumière. Cette lumière passait entre deux dents de la roue et elle se réfléchissait sur un miroir blanc et refaisait en arrière le même trajet. Normalement, si la vitesse était correcte elle devait se réfléchir et aller frapper les dents suivantes pour aller une nouvelle fois se réfléchir sur le miroir. Donc l'observateur ne pouvait pas voir le rayon réfléchi. A son époque Fizeau prit une roue qui avait 500 dents et lui donna une vitesse de rotation de 18 tours par seconde. La distance du trajet entre la roue et le miroir était de 17 km.
C'est en 1973, l'utilisation d'un laser à gaz a permis de mesurer la valeur actuelle de 299.792.458 m/s à 1,2 m/s près.

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