Noyaux, masse et énergie

1. La masse du noyau est toujours inférieure à la somme des masses de ses nucléons isolés.
2. Cette différence est appelée "défaut de masse" ($\Delta m$).
3. Cette masse manquante a été convertie en énergie lors de la formation du noyau (énergie de liaison).

💡 À retenir : La masse du noyau est plus petite car une partie de la masse est devenue de l'énergie pour maintenir les nucléons ensemble.

1. D'abord, tu calcules le défaut de masse $\Delta m = [Z \cdot m_p + (A-Z) \cdot m_n] - m(^{A}_{Z}X)$.
2. Tu calcules l'énergie de liaison $E_l = \Delta m \cdot c^2$ (en $MeV$).
3. Tu divises le résultat $E_l$ par le nombre de masse $A$.

💡 À retenir : Le résultat s'exprime en $MeV/nucléon$. C'est l'indicateur principal de la stabilité d'un noyau.

1. C'est la relation d'équivalence masse-énergie d'Einstein : $E = mc^2$.
2. La constante $c$ (vitesse de la lumière) est très grande ($3 \cdot 10^8 , m/s$), donc $c^2$ est énorme.
3. Cela signifie qu'une toute petite quantité de masse peut libérer une quantité gigantesque d'énergie.

💡 À retenir : La masse est une forme d'énergie très concentrée.

Oui, la courbe d'Aston représente l'énergie de liaison par nucléon en fonction du nombre de masse $A$ pour tous les noyaux existants. Elle est une caractéristique universelle de la matière nucléaire.

💡 À retenir : Les noyaux les plus stables sont au sommet de la courbe (vers $A \approx 60$).

1. La fission : un noyau lourd (ex: Uranium) se casse en deux noyaux plus légers.
2. La fusion : deux noyaux légers (ex: Hydrogène) se combinent pour former un noyau plus lourd.
3. Les deux libèrent de l'énergie, mais la fusion libère beaucoup plus d'énergie par nucléon.

💡 À retenir : Fission = casser, Fusion = coller.

1. Calcule la masse totale des réactifs ($m_{réactifs}$) et des produits ($m_{produits}$).
2. Calcule $\Delta m = m_{produits} - m_{réactifs}$.
3. Si $\Delta m < 0$, alors la réaction libère de l'énergie ($E_{lib} = |\Delta m| \cdot c^2$).

💡 À retenir : Une perte de masse signifie un gain d'énergie pour le milieu extérieur.

Non, la masse de l'atome inclut celle des électrons. Dans les calculs nucléaires, on utilise la masse du noyau. Si on te donne la masse de l'atome, il faut soustraire la masse des $Z$ électrons.

💡 À retenir : $m_{noyau} \approx m_{atome} - Z \cdot m_e$.

Non, par définition, l'énergie de liaison est une énergie positive. C'est l'énergie qu'il faut fournir (donc positive) pour séparer les nucléons.

💡 À retenir : $E_l$ est toujours $> 0$.

Ils cherchent à atteindre une zone de plus grande stabilité sur la courbe d'Aston. En fusionnant, ils forment un noyau avec une énergie de liaison par nucléon plus élevée, donc plus stable.

💡 À retenir : La nature cherche toujours l'état de plus basse énergie (plus stable).

1. $1 , eV = 1,6 \cdot 10^{-19} , J$.
2. Donc $1 , MeV = 1,6 \cdot 10^{-13} , J$.
3. Pour passer de $J$ à $MeV$, tu divises par $1,6 \cdot 10^{-13}$.

💡 À retenir : Le $MeV$ est l'unité standard en physique nucléaire.

Non, selon les lois de conservation de Soddy, le nombre de nucléons ($A$) et le nombre de charges ($Z$) sont conservés.

💡 À retenir : Rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme.

Dans le cadre du programme, on considère les noyaux au repos. La formule du défaut de masse est une propriété intrinsèque du noyau au repos.

💡 À retenir : Le défaut de masse est une valeur fixe pour chaque nucléide.