COMPOSITION - ENERGIE DE LIAISON - LOIS GÉNÉRALES DES REACTIONS NUCLÉAIRES
Publié le 08/09/2011
Extrait du document
La masse m d'un nucléide, qu'on peut mesurer avec précision à l'aide d'un
spectrographe de masse, est inférieure à la somme des masses de ses
constituants (Z protons, de masse mp et A-Z neutrons, de masse mn). En
d'autres termes, l'énergie de masse du noyau est inférieure à la somme
des énergies de masse des nucléons (défaut de masse).
«
421.3 .
ÉNERGIE DE LIAISON DES NUCLÉONS
La masse rn d'un nucléide , qu'on peut mesurer avec précision à l'aide d'un
spectrographe de masse , est inférieure à la somme des masses de ses constituants (Z protons , de masse m.
et A- Z neutrons, de masse mn) .
En d'autres termes, l'énergie de masse du noyau est inférieure à la somme des énergies de masse des nucléons (défaut de masse)
La différence EL= [(A - Z)mn + Zm.- m]c 2 a été libérée lorsque les
nucléons se sont assemblés pour former le noyau dont elle en assure la cohésion : c'est l'énergie de liaison du noyau , qu'il est nécessaire de fournir pour séparer les nucléons .
421.4.
LOIS GÉNÉRALES DES RÉACTIONS NUCLÉAIRES
On note ~: X + ~~ X + ...
-> ~:: Y + ~;~ Y + ...
une réaction nucléaire .
~: X, ~:; Y ...
désignent les noyaux et non les atomes .
Cependant on donne
souvent
la masse rn des atomes et non celle m des noyaux (rn = rn- Zm.
;
m .: masse de l'électron) .
Il y a quatre lois de conservation fondamentales (Ec et E~ sont les énergies
cin étiques) :
e Conservation du nombre de nucléons: A,+A2+ ...
= A',+A' 2+ ...
e Conservation du nombre de charge: Z,+Z2 + ...
= Z',+Z' 2+ ...
e Conservationdelaquantitédemouvement: P,+ P2+ ...
= P;+ Pi+ ...
e Conservation de l'énergie: (m , +m 2+ ...
)c2+E c = (m',+m' 2 + ...
)c2+E 'c Il y a
donc transformation mutuelle entre l'énergie cinétique et l' énergie de
masse c24.M + 4.Ec = 0
• Si .ô.E c < 0 (la masse totale M augmente : .ô.M > 0) la réaction est dite endoénergétique .
e Si .ô.E c > 0 (production de chaleur: .ô.M < 0) la réaction est dite exoénergétique.
e Le nombre de nucléons d'une particule ne contenant pas de nucléon est nul, tout comme le nombre de charge d'une particule neutre.
On aura intérêt à le noter :
~ n (neutron), ~ p (proton) , -~ e (électron) , ~y (photon), ~v (neutrino) ,
~v (antineutrino)..
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