L'aspect énergétique des réactions nucléaires
1 Définitions
2 Unités
3 La relation d'Einstein
4 L'énergie de liaison
5 L'équivalence perte de masse - Energie libérée
6 L'énergie nucléaire
Les pièges de la leçon
1 Définitions retour
En observant les noyaux et les nucléons, on a mis en évidence une différence fondamentale : la masse du noyau est inférieure à celle des nucléons séparés.
On explique cette observation par le fait que le noyau est un système lié qui se caractérise donc par un " défaut de masse ".
Le défaut de masse d’un noyau se calcule en réalisant la différence entre la masse des nucléons séparés et la masse du noyau.
L’énergie de liaison est calculée en fonction de ce défaut de masse. Elle correspond à l’énergie qui permet de maintenir la cohésion du noyau. Elle est dispersée sous forme de rayonnement et d’énergie cinétique lorsque le noyau est désintégré.
2 Unités retour
Les unités utilisées dans ce domaine de la physique sont nombreuses. Elles sont classées en deux catégories : les unités de masse et les unités d’énergie.
Les unités de masse :
Le S.I. utilise comme unité de masse le kg. Les masses des nucléons sont données en kg ( rappel : environ 1, 67.10-27 kg )
On utilise aussi de manière courante l’unité de masse atomique u, plus adaptée à la physique nucléaire. Une masse d’1 u est équivalente au douzième de la masse d’un noyau de carbone. On notera la conversion :
1 u = 1, 66. 10-27 kg
Le choix de cette unité revient à la volonté d’établir une unité qui soit pratique, cette méthode de calcul revient à réaliser une moyenne des masses des 12 nucléons du carbone. On a donc une sorte de masse-type du nucléon moyen. on utilise parfois aussi le MeV.c-2 qui est tel que
1 u = 931, 5 MeV.c-2
L’intérêt est d’obtenir directement l’énergie en MeV sans devoir passer par de multiples conversions. Les risques d’erreur sont donc limités d’autant. Cependant cette conversion n’a de raison d’être que lorsque le résultat est demandé en