Cours de Première sur l’énergie libérée par une réaction nucléaire
Perte de masse
Une réaction nucléaire s’accompagne d’une perte de masse, qui a pour expression :
Si on pouvait peser un noyau et ses nucléons séparés, nous ne trouverions pas la même chose ! Les nucléons séparés sont légèrement plus lourds que le noyau.
On appelle défaut de masse la différence entre la masse des nucléons séparés et la masse du noyau (nucléons liés) :…
Dans la pratique, le défaut de masse est très faible par rapport aux masses des nucléons et du noyau. Pour l’hélium 4, celui-ci a une masse 6.646478 , et le défaut de masse est 4.862 , c’est-à-dire environ 100 fois moins que la masse du noyau.
Le principe d’équivalence énergie
La relation d’Albert Einstein:
En 1905, Albert Einstein (1879-1955) établit une relation entre la masse et l’énergie, avec sa célèbre formule :
E en est Joule,
m est en kilogramme,
est la célérité de la lumière dans le vide.
Via ce principe d’équivalence masse-énergie, Einstein introduit une nouvelle énergie, l’énergie de masse, directement reliée à la masse d’un corps.
Application de la relation d’Albert Einstein au défaut de masse:
En appliquant la relation d’Einstein au défaut de masse, une énergie est obtenue, l’énergie de liaison du noyau :
Pour la désintégration α de l’uranium 238 :
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