Episode 9 : Les étoiles et les
atomes
La
nucléosynthèse stellaire ou création des éléments lourds.
Les étoiles massives jouent un rôle essentiel dans l'évolution chimique
du cosmos.
En effet, après le Big Bang, l'Univers n'est constitué que de deux
éléments chimiques : l'hydrogène et l'hélium.
S'il
en restait à ce stade, il serait bien morne, aucune chimie ne se
développerait, aucune planète ne pourrait se former et la vie ne
pourrait pas naître.
Introduction :
Vidéo
Louise
"Voir" les atomes avec un microscope à effet
tunnel
1.
Constitution des atomes d'hydrogène et d'hélium
a) Les atomes
d'hydrogène
Evaluation :
Le
tritium
b) Les
isotopes de l'hélium
Les
étoiles peu massives essayent de remédier à ce problème en produisant
quelques éléments plus lourds comme le carbone ou l'oxygène et en les
éjectant vers l'espace par l'intermédiaire des vents stellaires et des
nébuleuses planétaires. Leur influence est cependant limitée, du fait
du petit nombre d'éléments créés et de la masse relativement faible
mise en jeu.
Fiche de révision (cliquer dessus pour
imprimer)
Evaluations :
Atome
de cuivre Cu
Atome
d'argent Ag
Isotpes
du Lithium
2. Constitution des atomes de carbone et
d'oxygène
Le
rôle majeur dans la création des éléments chimiques revient aux étoiles
massives qui sont le siège d'une succession de réactions nucléaires de
plus en plus complexes qui aboutissent à tous les éléments plus légers
que le fer, par exemple le silicium, le soufre ou le cuivre.
Mais ces
étoiles ne se contentent pas de produire des éléments lourds, elles se
chargent aussi de les distribuer lors de leur explosion finale en
supernova, lorsque l'enveloppe riche en éléments nouveaux est déchirée
et expulsée vers l'espace interstellaire.
Ainsi, génération
après génération, les étoiles massives enrichissent peu à peu l'Univers
en éléments encore plus lourds, lui permettent de développer une chimie
complexe et lui donnent l'opportunité de créer la vie.
Evaluation :
Datation
au carbone 14
3. La classification périodique des éléments
chimiques
Evaluations :
Quelques
atomes
C
et O
La
pierre philosophale
Info : Le
LHC
4. Caractéristiques des
atomes
a) Taille des atomes : Le
diamètre d'un atome est d'environ 10-10m
| Atome |
Carbone |
Aluminium |
Or |
| Diamètre |
1,24
x 10-10 m |
2,36
x 10-10 m |
3,48
x 10-10 m |
Ex
1
Ex
2
Ex
3
b) Taille
du noyau : Le
noyau est environ 100.000 fois plus
petit que l'atome.
Ex
1
c) Masse de l'atome
: La
masse d'un atome
est principalement concentrée dans son noyau
Ex 1
5. Histoire des sciences
Histoire
des modèles des atomes
Expérience
de Rutherford