Sujet du bac 2026 de physique-chimie — Centres étrangers G1, jour 2 (général) — 26-pycj2g11

26-PYCJ2G11 BACCALAURÉAT GÉNÉRAL ÉPREUVE D’ENSEIGNEMENT DE SPÉCIALITÉ SESSION 2026 PHYSIQUE-CHIMIE Jour 2 Durée de l’épreuve : 3 heures 30 Matériel autorisé L’usage de la calculatrice avec le mode examen activé est autorisé. L’usage de la calculatrice sans mémoire, « type collège », est autorisé. Dès que le sujet est remis, assurez-vous qu'il est complet. Ce sujet comporte 11 pages numérotées de à . Le candidat traite l’intégralité du sujet, qui se compose de 3 exercices. Exercice 1 26-PYCJ2G11 Exercice 1 : Le cyclotron Arronax (11 points) Mis en service en 2008 à Nantes, l’accélérateur de particules Arronax est un cyclotron. Il permet de produire des radioisotopes utilisés dans les traitements médicaux et pour la recherche en médecine nucléaire. D’après chu-nantes.fr/le-cyclotron-arronax L’objectif de cet exercice est d’étudier le fonctionnement général d’un cyclotron pour permettre la production de radioisotopes puis d’étudier leur utilisation lors d’une scintigraphie. 1. Le fonctionnement d’un cyclotron Un cyclotron est un accélérateur de particules, inventé par M. Lawrence en 1931. Il est composé de deux cavités métalliques en forme de demi -cylindres éloignées d’une distance notée d. Un canon permet de produire les particules chargées introduites dans le dispositif. Entre les deux cavités, une tension alternative U est appliquée. Elle crée un champ électrique E⃗⃗ . Les particules utilisées sont des ions H − obtenus à partir d’atomes d’hydrogène. Ils sont donc soumis, entre les deux cavités à une force électrique Fe⃗⃗⃗⃗ qui les accélère. À l’intérieur des deux cavités, un champ magnétique impose un mouvement circulaire uniforme aux particules présentes. Au bout d’un certain nombre de tours, les ions H− passent au travers d’un extracteur qui leur enlève leurs deux électrons. À la sortie, les protons H+ formés sont dirigés vers une cible, pour produire les radioisotopes. Figure 1 – Schéma simplifié d’un cyclotron d Exercice 1 26-PYCJ2G11 Figure 2 – Agrandissement de la zone accélératrice lors de la sortie de H− du canon Le mouvement de …