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Cette unité découle de la relation : E m.c en effet on peut écrire m =
Exemple 2 : calculons l’énergie de masse d’un proton de masse mp≈1,67.10-27kg
E = 1,67.10-27.9.1016 = 1,5.10-10J = 1,5.10-10/1,6.10-13 = 939 MeV
Calculons la masse d’un proton m =
=
= 939 MeV/c2
Exemple 3 : calculons l’énergie de masse d’une masse de 1 unité atomique m= 1u
1ére étape : traduire cette masse en kilogramme : 1u = voir plus haut
2ème étape : calculer l’énergie de masse cette masse en joule :E = =
3ème étape : traduire cette énergie en MeV
4ème étape : Calculer la masse d’une unité de masse en MeV/c2 :
On trouve alors 1u = 1,66054.10-27 kg = 931,5 MeV/c2.
remarque : en divisant 939 par 931,5 on obtient 1,01 mp ≈ 1,01 u !!
Exemple 4 : Calculer le défaut de masse d’un atome d’uranium 235 :
a) Quelle est la composition d'un noyau de l'isotope 235 de l'uranium : 235;92U
b) Calculer la masse des nucléons de ce noyau, en unité de masse atomique puis en
kilogramme.
c) Calculer le défaut de masse de ce noyau
On donne : Masse du noyau d'uranium 235 : m (235;92U) = 234,99332 u
Masse du neutron mn = 1,00866 u
Masse du proton mp = 1,00728 u
1 u = 1,66054 10 - 27 kg
II) Energie de liaison.
1) Énergie de liaison d’un noyau.
La cohésion d’un noyau est due aux interactions fortes entre les nucléons. Pour briser un
noyau, le milieu extérieur doit fournir de l’énergie.
L’énergie de liaison El d’un noyau A;ZX est l’énergie libérée lors de la formation du noyau à
partir des nucléons au repos :
d’un point de vue masse on passe de m(nucléons) à mX donc la masse diminue et donc le
système libère de l’énergie. Cette énergie libérée est l’énergie de liaison. (El >0)
El = m.c2 (m est la variation de masse observée quand on passe des nucléons au noyau,
cette variation est négative d’où la valeur absolue)
On peut aussi écrire sans valeur absolue que El =[m(nucléons) - mXc2
et donc écrire El [ Z.mP AZ.mn mX c
Exemple calculons l’énergie de liaison El pour le lithium 7 ;Li
on donne mp = 1,00782 u ; mn = 1,00866 u ; mLi = 7,01601 u ; 1u = 931,5 MeV/c2
méthode : calculer m en u, puis traduire cette masse en MeV/c2, et donc en multipliant cette
masse en MeV/c2 par c2 on obtient des MeV, que l’on peut éventuellement traduire en Joule.
2) L ‘énergie de liaison par nucléon.