La Cour suprême a demandé à l’IIT de Delhi de constituer une équipe de trois experts pour vérifier si une question de physique dans le document NEET-UG 2024 pouvait avoir deux réponses correctes possibles. Cette vérification fait suite à une contestation de certains étudiants ayant passé l’examen, alléguant que la liste des étudiants les mieux classés pourrait changer en fonction de la façon dont les étudiants ont été notés sur cette question.
La question se présente sous la forme de deux affirmations suivies de quatre options. L’élève doit choisir une option parmi les quatre, en supposant qu’une seule des quatre options est correcte. La question est la suivante :
1. Les atomes sont électriquement neutres car ils contiennent un nombre égal de charges positives et négatives.
2. Les atomes de chaque élément sont stables et émettent leur spectre caractéristique.
Les options sont :
(i) 1 est incorrect et 2 est correct
(ii) 1 est correct et 2 est incorrect
(iii) 1 et 2 sont tous deux incorrects
(iv) 1 et 2 sont tous deux corrects
La partie claire
La première affirmation est claire : elle fait référence au nombre de protons et d’électrons dans un atome. En fait, les atomes sont électriquement neutres par définition ; les atomes chargés sont appelés ions.
La deuxième affirmation est plus ambiguë. Elle peut être divisée en deux, avant et après le « et ». L’affirmation qui suit est que les atomes de chaque élément émettent un spectre caractéristique. Dans ce contexte, le terme « spectre » fait référence à la gamme des niveaux d’énergie qu’un atome peut avoir. Il dépend des écarts entre les niveaux d’énergie que les électrons de l’atome peuvent occuper. Cela dépend à son tour de la charge totale.
Chaque élément possède un spectre caractéristique, et cette partie de l’énoncé 2 est correcte.
Source de confusion
L’ambiguïté se pose dans la première partie : « les atomes de chaque élément sont stables ». Ce n’est pas toujours vrai en raison de l’existence des isotopes, explique Nirmalya Kajuri, professeure adjointe à l’IIT Mandi. Un isotope d’un atome possède le même nombre de protons (et d’électrons) mais un nombre différent de neutrons. De nombreux isotopes sont donc instables ; certains sont également plus instables que d’autres.
Les atomes instables peuvent subir une désintégration radioactive et se transformer en isotope d’un autre élément. Une façon de mesurer le degré de stabilité est d’évaluer le temps nécessaire pour que le nombre d’atomes d’un élément soit divisé par deux par désintégration radioactive, ce que l’on appelle la demi-vie.
Par exemple, le carbone 8 et le carbone 14 sont des isotopes de l’élément carbone. Le nombre dans chaque cas est le nombre de masse, c’est-à-dire la somme du nombre de protons et de neutrons dans son noyau. Le carbone 8 a une demi-vie d’environ 10-21 secondes, tandis que le carbone 14 a une demi-vie d’environ 5 700 ans. Ainsi, les atomes de carbone 14 sont beaucoup plus stables que les atomes de carbone 8.
La stabilité est sans doute aussi subjective : aucun atome n’est parfaitement stable et chaque atome est seulement plus ou moins stable qu’un autre. Ce n’était peut-être pas le sens de la question posée dans le document NEET-UG, mais si c’était le cas, l’affirmation n° 2 ne serait correcte que pour des isotopes comme le tellure 128, qui a une durée de vie d’environ 1024 années — 100 000 milliards de fois plus long que l’âge actuel de l’univers lui-même !
En effet, les physiciens ont remarqué que lorsque le noyau d’un atome possède un « nombre magique » de protons ou de neutrons, il est beaucoup plus stable. Cela explique la stabilité des atomes d’hélium, d’oxygène, de calcium, d’étain et de plomb, par exemple : ils possèdent un nombre magique de protons. Les physiciens ont également prédit qu’il pourrait exister un élément encore inconnu possédant un atome superlourd qui ne se désintègre pas rapidement comme les autres atomes superlourds en raison de son nombre magique de protons ou de neutrons.
La réponse est…
Ainsi, parmi les quatre options proposées aux étudiants, celles qui affirment que l’affirmation n° 1 est correcte ont certainement raison, tandis que l’affirmation n° 2 pourrait être correcte ou fausse selon l’isotope en question. Autrement dit, les deux options (ii) et (iv) pourraient être correctes.
Mais pour les étudiants de la Cour suprême, la « réponse officielle » semble dépendre de ce que stipule le manuel de chimie NCERT pour la classe XII : que « tous les atomes d’un élément sont stables » selon une ancienne version et que « la plupart » des atomes sont stables selon la nouvelle.
