Energie libérée par une réaction nucléaire – Première S – Cours

Cours de 1ère S 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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