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Vidéo de question : Comprendre les effets d’un champ magnétique sur les rayonnements ionisants Chimie

Lequel des énoncés suivants concernant la déviation dans un champ magnétique d’un flux de rayonnements ionisants contenant des particules 𝛼, des particules 𝛽 et des rayons 𝛾 est vrai ? [A] Les particules 𝛼 et les particules 𝛽 sont déviées dans la même direction. [B] Les particules 𝛽 ne sont pas déviées par un champ électrique. [C] Les particules 𝛽 peuvent être redirigées vers l’émetteur. [D] Les particules 𝛼 sont seulement légèrement déviées par rapport aux particules 𝛽. [E] Les rayons 𝛾 sont déviés dans la même direction que les particules 𝛽.

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Transcription de vidéo

Lequel des énoncés suivants concernant la déviation dans un champ magnétique d’un flux de rayonnements ionisants contenant des particules 𝛼, des particules 𝛽 et des rayons 𝛾 est vrai ? (A) Les particules 𝛼 et les particules 𝛽 sont déviées dans la même direction. (B) Les particules 𝛽 ne sont pas déviées par un champ électrique. (C) Les particules 𝛽 peuvent être redirigées vers l’émetteur. (D) Les particules 𝛼 sont seulement légèrement déviées par rapport aux particules 𝛽. Ou (E) les rayons 𝛾 sont déviés dans la même direction que les particules 𝛽.

Les rayonnements ionisants représentent un type de rayonnement qui transporte suffisamment d’énergie pour éliminer les électrons dans les atomes. Des exemples courants de rayonnements ionisants comprennent les particules 𝛼, les particules 𝛽 et les rayons 𝛾. Afin de mieux comprendre comment ces différents types de rayonnements ionisants sont affectés par un champ magnétique, il est important de bien comprendre leur structure.

Une particule 𝛼 est constituée de deux protons et de deux neutrons, et elle est donc comparable au noyau d’un atome d’hélium. Une particule 𝛼 a une masse de quatre unités de masse atomique unifiées et une charge globale de deux plus, car elle contient deux protons chargés positivement. Une particule 𝛽, plus précisément une particule 𝛽 moins, représente un électron de haute énergie. Ces particules sont considérablement plus petites que les particules 𝛼 et ont une masse d’environ un divisé par 1 800 unités de masse atomique unifiées. Comme les électrons portent une charge négative, une particule 𝛽 moins a également une charge négative globale.

Les rayons 𝛾, également appelés rayonnement 𝛾, représentent une forme d’énergie électromagnétique. Par conséquent, les rayons 𝛾 n’ont pas de masse ni de charge. Lorsque chacun de ces types de rayonnement passe à travers un champ magnétique, il peut être dévié ou non par les pôles positif et négatif du champ. Comme les rayons 𝛾 ne portent pas de charge, ils ne seront pas affectés par un champ magnétique et continueront à suivre la même trajectoire.

Les particules 𝛽 moins sont chargées négativement. Puisque les charges opposées s’attirent, les particules 𝛽 moins seront attirées par le pôle positif. Les particules 𝛼, en revanche, sont chargées positivement et seront donc attirées par le pôle négatif. Comme la charge d’une particule 𝛼 est deux fois plus grande que celle d’une particule 𝛽 moins, nous pouvons nous attendre à ce qu’une particule 𝛼 soit davantage déviée dans un champ magnétique. Cependant, la masse d’une particule 𝛼 est plus de 7 000 fois supérieure à celle d’une particule 𝛽. Comme les particules 𝛼 sont beaucoup plus grosses que les particules 𝛽, elles seront déviées plus légèrement.

Examinons maintenant les choix de réponse en gardant ces informations en tête. Le choix de réponse (A) ne peut pas être vrai, car les particules 𝛼 et 𝛽 sont déviées dans des directions opposées. Les choix de réponse (B) et (C) ne peuvent pas être vrais, car les particules 𝛽 sont déviées dans un champ électrique et ne sont pas redirigées vers l’émetteur. Le choix de réponse (E) est incorrect, car les rayons 𝛾 ne sont pas déviés dans un champ magnétique. Il nous reste donc le choix de réponse (D). Les particules 𝛼 sont déviées plus légèrement que les particules 𝛽.

Ainsi, l'affirmation qui est vrai concernant la déviation dans un champ magnétique d’un flux de rayonnements ionisants est le choix de réponse (D), les particules 𝛼 sont seulement légèrement déviées par rapport aux particules 𝛽.

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