📘 Fiche de cours
L'essentiel du cours
- Composition du noyau : Un noyau est noté ${}_Z^A X$, où $A$ est le nombre de nucléons et $Z$ le numéro atomique.
- Défaut de masse : $\Delta m = [Z \cdot m_p + (A-Z) \cdot m_n] - m(X)$. Il est toujours positif.
- Énergie de liaison : $E_l = \Delta m \cdot c^2$. Elle représente la stabilité du noyau.
- Stabilité : Plus l'énergie par nucléon $\frac{E_l}{A}$ est grande, plus le noyau est stable.
- Réaction nucléaire : Lors d'une réaction ${}_Z_1^A_1 X_1 + {}_Z_2^A_2 X_2 \rightarrow {}_Z_3^A_3 X_3 + {}_Z_4^A_4 X_4$, il y a conservation de $A$ et $Z$ (Lois de Soddy).
- Énergie libérée : $E_{lib} = | \Delta E | = | \sum m_{produits} - \sum m_{réactifs} | \cdot c^2$.
Méthodes à maîtriser
- Calculer $\Delta m$ avec précision (utiliser au moins 5 chiffres après la virgule).
- Convertir les unités : $1 , u = 931,5 , MeV/c^2$.
- Utiliser la calculatrice pour les puissances de 10 lors du calcul de $E = \Delta m \cdot c^2$.
- Vérifier systématiquement la conservation de $A$ et $Z$ dans une équation.
Exemples corrigés
- Calcul d'énergie : Pour ${}_2^4 He$, si $\Delta m = 0,0304 , u$, alors $E_l = 0,0304 \times 931,5 \approx 28,3 , MeV$.
- Équation : ${}_1^2 H + {}_1^3 H \rightarrow {}_2^4 He + {}_0^1 n$. On vérifie : $2+3 = 4+1$ (A) et $1+1 = 2+0$ (Z).
Erreurs fréquentes
- Oublier la valeur absolue dans le calcul de l'énergie libérée (l'énergie est toujours positive).
- Confondre $m_p$ (proton) et $m_H$ (atome d'hydrogène) dans le calcul du défaut de masse.
- Ne pas convertir les unités de masse en $kg$ si on utilise $c = 3 \cdot 10^8 , m/s$.