Enseignement scientifique · Première
Radioactivité et décroissance radioactive : quiz de 1re
Publié le 7 novembre 2026 · Mis à jour le 7 novembre 2026 · Signaler une erreur
L'essentiel
- Un noyau instable se transforme spontanément en émettant un rayonnement : c'est la radioactivité 6.
- L'instant où un noyau précis se désintègre est aléatoire, mais un grand nombre de noyaux suit une évolution régulière 3.
- La demi-vie est la durée au bout de laquelle la moitié des noyaux de départ a disparu 1.
- Après n demi-vies, il reste la fraction des noyaux initiaux : c'est le modèle de décroissance exponentielle 3.
- Cette régularité permet de dater un objet, par exemple avec le carbone 14 3.
Avant de commencer
Ce quiz couvre tout le chapitre sur la radioactivité et la décroissance radioactive de l'enseignement scientifique de Première : ce qu'est un noyau instable, le caractère aléatoire d'une désintégration, les rayonnements émis, la différence entre radioactivité naturelle et artificielle, la demi-vie, la lecture d'une courbe et la datation. Certaines questions demandent un petit calcul : tu peux le faire de tête ou sur une feuille, les nombres sont choisis pour rester simples.
Quiz
17 questions · correction immédiate · ton score reste sur ton appareil.
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La radioactivité vient de l'instabilité du noyau : il se transforme de lui-même, sans qu'on ait à le chauffer ou l'éclairer, et libère des particules et de l'énergie 6. La séparation de molécules ou le départ d'électrons touchent la chimie ou le cortège électronique, pas le noyau.
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Pour un noyau pris isolément, le moment de la désintégration relève du hasard 3. L'idée que chaque noyau attend une demi-vie est fausse : la demi-vie décrit le comportement d'un grand nombre de noyaux, pas celui d'un seul.
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C'est faux, car l'instant de désintégration d'un noyau individuel est aléatoire 3. On ne peut parler de régularité que pour un très grand nombre de noyaux, où la moitié disparaît au bout d'une demi-vie. Confondre les deux échelles est l'erreur la plus fréquente.
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18 heures représentent demi-vies. On divise donc 3 fois par 2 : , puis , puis . Soit noyaux. L'erreur tentante est de diviser par 3 au lieu de diviser trois fois par 2.
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24 jours font demi-vies, donc il reste des noyaux. Répondre revient à diviser par le nombre de demi-vies au lieu de multiplier par à chaque fois.
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Il reste des noyaux, soit 25 %. Les 75 % manquants sont ceux qui se sont désintégrés. Répondre 100 % oublie que la deuxième demi-vie ne retire que la moitié du reste ; répondre 25 % confond ce qui reste avec ce qui a disparu.
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C'est faux : il reste encore un quart des noyaux de départ. À chaque demi-vie, on retire la moitié de ce qui reste, ce qui ne conduit jamais à zéro en un nombre fini de pas dans le modèle. Deux moitiés ne font pas un tout, car la seconde moitié porte sur une quantité déjà réduite.
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Une désintégration peut émettre un rayonnement α, β− ou β+, souvent accompagné de rayons γ, des photons de haute énergie 6. Les ultraviolets solaires et les ondes radio n'ont pas pour origine un changement du noyau d'un atome : ce sont d'autres rayonnements, sans lien avec la désintégration.
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La radioactivité naturelle vient de sources non produites par les activités humaines, comme le radon ou le rayonnement cosmique ; l'artificielle vient de sources créées par l'humain, par exemple en médecine. Physiquement, c'est exactement le même phénomène 6. La différence concerne l'origine de la source, pas la nature du processus, et les examens médicaux montrent que l'artificielle ne se limite pas aux centrales.
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Pour A, 10 jours font 5 demi-vies : il reste des noyaux. Pour B, 10 jours font une seule demi-vie : il reste la moitié. Comparer des décroissances revient à comparer des demi-vies 2. La part restante ne dépend pas du nombre de noyaux de départ, donc la dernière proposition est fausse.
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C'est vrai : une demi-vie courte signifie que la moitié des noyaux disparaît vite, donc que la quantité chute rapidement. À l'inverse, certains isotopes de très longue période ont subsisté depuis la formation du système solaire 6. Une demi-vie courte n'indique pas une quantité de départ plus petite, seulement un rythme plus rapide.
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Le programme demande d'utiliser une représentation graphique pour déterminer une demi-vie 1. On place sur l'axe vertical, on rejoint la courbe, puis on lit l'abscisse correspondante. La courbe n'atteint pas zéro à un instant précis, donc attendre ne donne aucune lecture exploitable ; la valeur à donne seulement .
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Un quart correspond à , donc deux demi-vies se sont écoulées. L'âge vaut ans. C'est le principe de la datation à partir d'une décroissance radioactive 3. Répondre 40 000 ans revient à compter quatre demi-vies parce qu'il reste un quart, alors qu'un quart correspond seulement à deux divisions par 2.
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Le programme cite le carbone 14 comme exemple de datation par décroissance radioactive 3. En comparant la quantité d'isotope restante à celle attendue au départ, et en connaissant la demi-vie, on déduit le nombre de demi-vies écoulées, donc la durée. Si la demi-vie variait avec l'âge, cette méthode serait impossible.
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Le programme évoque un modèle discret de décroissance exponentielle, avec une approche du modèle continu 3. Dans une décroissance linéaire, on perdrait toujours le même nombre de noyaux, ce qui finirait par donner un nombre négatif : ce n'est pas le cas ici, puisque l'on perd toujours la moitié de ce qui reste.
Les questions qu'on se pose
Pourquoi parle-t-on de hasard alors que la demi-vie est une valeur précise ?
Le hasard concerne un noyau isolé : on ne peut pas prévoir quand il se désintégrera 3. La demi-vie, elle, décrit le comportement d'un très grand nombre de noyaux, où le hasard individuel se compense. C'est comme lancer une pièce : un seul lancer est imprévisible, mais sur des milliers de lancers, la moitié environ donne face.
Comment calculer vite la quantité restante après un certain temps ?
Divise la durée écoulée par la demi-vie pour obtenir le nombre de demi-vies. Divise ensuite la quantité de départ par 2, fois : . Par exemple, avec une demi-vie de 3 jours et 12 jours écoulés, et il reste des noyaux. Si n'est pas entier, lis plutôt la valeur sur la courbe.
Que dois-je savoir sur l'histoire de la radioactivité pour le contrôle ?
Retiens les noms de Henri Becquerel, de Pierre et Marie Curie, ainsi que la découverte du radium, qui figurent au programme 1. Becquerel découvre le phénomène en 1896, et le mot « radioactivité » est donné en 1898 par Pierre et Marie Curie 3. Pense aussi à la démarche scientifique : une observation inattendue, puis des expériences qui la confirment.
Sources
Programme visé : Programme d'enseignement scientifique de première générale · education.gouv.fr
- Programme d'enseignement scientifique de première générale, education.gouv.fr. Consulté le 7 novembre 2026.
- Édubase - Radioactivité (fiche pédagogique), eduscol.education.fr. Consulté le 7 novembre 2026.
- Enseignement scientifique - Document ressource, eduscol.education.fr. Consulté le 7 novembre 2026.
- Décroissance radioactive - Ressources lycée, ac-lyon.fr. Consulté le 7 novembre 2026.
- Décroissance radioactive, Wikipédia. Consulté le 7 novembre 2026.
- Radioactivité, Wikipédia. Consulté le 7 novembre 2026.
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