Atom Worldbox

Atom Worldbox est un bac à sable de chimie et de physique nucléaire à portée de main. Déposez des atomes du tableau périodique, observez-les se lier selon leur électronégativité, former des molécules et déclencher de véritables réactions. Pas d'explosions factices, pas de raccourcis : les atomes se comportent comme dans la réalité.

🧪 UNE VRAIE CHIMIE, DE VRAIES LIAISONS

• Tableau périodique complet : des dizaines d'éléments, de l'hydrogène au plutonium.

• Les atomes forment des liaisons covalentes, polaires ou ioniques selon la différence d'électronégativité.

• Observez l'animation du transfert d'électrons dans les liaisons ioniques.

• Les liaisons se rompent lorsqu'elles sont étirées et les atomes redeviennent libres.

• Le système reconnaît automatiquement les molécules : H₂O → « Eau », NaCl → « Chlorure de sodium », CH₄ → « Méthane ».

⚗️ DES DIZAINES DE RÉACTIONS INTÉGRÉES

• Sodium + Eau → Hydroxyde de sodium + Hydrogène

• Combustion de l'hydrogène, combustion du méthane

• Rouille du fer, neutralisation acide-base

• Le contact entre les molécules déclenche la réaction ; tout est géré en temps réel par le moteur physique.

🌡️ TEMPÉRATURE ET ÉTATS DE LA MATIÈRE

• Activez le mode thermique : chaque atome bénéficie d'une agitation thermique réaliste, les gaz se comportent enfin comme de vrais gaz au lieu de s'agglomérer.

• Ajustez la température à l'aide du curseur : refroidissez la scène pour condenser les gaz en gouttelettes liquides, ou chauffez-la pour les faire bouillir et remplir l'espace.

• Le comportement des phases émerge naturellement, sans états prédéfinis : tout repose sur l'énergie thermique et l'attraction.

• Les gaz légers comme l'hélium et l'hydrogène se diffusent et s'étalent, tandis que les gaz rares plus lourds se condensent en premier lors du refroidissement : He < Ne < Ar < Kr < Xe, exactement comme les points d'ébullition réels. • Liquide versus gaz, pour de vrai : les molécules d’eau polaires s’agglutinent pour former des gouttelettes tandis que l’oxygène (O₂) et l’azote (N₂) se séparent.

• Poussée à des températures extrêmes, les molécules se dissocient ; atteignant les températures du cœur des étoiles, les noyaux d’hélium fusionnent pour former des éléments plus lourds.

• Les métaux, les cristaux de sel et les réseaux covalents restent solides ; seule une chaleur extrême les fait fondre. Désactivez le mode thermique à tout moment pour comparer avec le comportement classique.

☢️ RADIOACTIVITÉ ET PHYSIQUE NUCLÉAIRE

• 12 isotopes radioactifs : carbone 14, potassium 40, cobalt 60, strontium 90, iode 131, césium 137, polonium 210, radon 222, radium 226, thorium 232, uranium 238, uranium 235, plutonium 239.

• Désintégration naturelle : émission spontanée de rayons α, β ou γ selon la demi-vie.

• Fission induite par un neutron : percutez l’uranium 235 avec un neutron ; il se fissurera et libérera d’autres neutrons.

• Maîtrisez les réactions en chaîne : contrôlez-les ou pilotez une bombe atomique ?

⚛️ INTERACTION PARTICULES-MATIÈRE

• Les particules alpha et bêta brisent les liaisons sur leur passage.

• Les rayons gamma ionisent les atomes de manière probabiliste.

• Les neutrons provoquent la fission de l’uranium 235 ou sont capturés par le bore 10.

• Chaque type de particule possède sa propre représentation visuelle : alpha (jaune), bêta (zigzag violet), neutron (impulsion grise), gamma (photon tournant).

🎮 COMMANDES INTUITIVES

• Choisissez un élément ou un isotope dans la palette latérale.

• Touchez l’écran : un atome apparaît. • Glissez, supprimez ou utilisez des modèles de molécules prédéfinis (goutte d'eau, cristal de NaCl, cycle benzénique…).

• Pincez pour zoomer, faites glisser pour vous déplacer.

🧠 POURQUOI JOUER ?

• Un outil de visualisation en direct pour les élèves du secondaire et les étudiants en chimie.

• Une démonstration interactive pour les enseignants.

• Une expérience du type « Que se passe-t-il si je combine ces éléments ? » pour les esprits curieux.

• Un jeu scientifique sans publicité et sans distraction pour les enfants.

🔬 CARACTÉRISTIQUES TECHNIQUES

• Tableaux d'électronégativité et nombre d'électrons de valence réels.

• Reconnaissance des formules canoniques (système de Hill + classement des électronégativités ioniques).

• Fréquence d'échantillonnage physique fixe de 60 Hz, rendu fluide.

• Thermostat de Langevin + interactions de van der Waals à courte portée (Lennard-Jones) : le comportement des gaz, des liquides et des solides, influencé par la température, découle de la thermodynamique réelle, et non d'une machine à états finis.

• L'optimisation du hachage spatial assure un fonctionnement fluide de centaines d'atomes dans la même scène.

Atom Worldbox est bien plus qu'un jeu : c'est la façon la plus ludique de comprendre le comportement des atomes. Téléchargez-le, emportez le tableau périodique partout avec vous et créez votre propre laboratoire.