Pourquoi la masse d'un noyau est-elle toujours inferieur a la somme des masses de ses nucleons?

[happynewyear]

Bonjours,
Je suis en 1er S et j'ai pas pu repondre a une question dans un exercice: Pourquoi la masse d'un noyau est elle toujours inferieur a la somme des masses de chacun de ses nucleon isloes? J'ai regarde dans mes cours et j'ai trouve que c'est une histoire d'energie de liaison mais je vois pas le rapport entre la definition d'energie de liaison(def:l'energie de liaison correspond a l'energie qu'il faudrait fournir au noyau pour qu'il soit dissocie en ses nucleons isoles) et cette question.
Merci!
-----

[happynewyear]

Bonjour,
J'ai aussi une autre question: est ce que la def d'energie de liaison, c est a dire ":l'energie de liaison correspond a l'energie qu'il faudrait fournir au noyau pour qu'il soit dissocie en ses nucleons isoles", on peut l'interpretez comme :les nucleons au repos ont besoin de convertir une partie de leur masse en energie de liaison pour former un noyau.
Merci!

[invite6d525980]

J'ai regarde dans mes cours et j'ai trouve que c'est une histoire d'energie de liaison mais je vois pas le rapport entre la definition d'energie de liaison(def:l'energie de liaison correspond a l'energie qu'il faudrait fournir au noyau pour qu'il soit dissocie en ses nucleons isoles) et cette question.

C'est en rapport direct : une partie de la masse des nucléons se retrouve sous forme d'une énergie qui "tient" ces nucléons ensemble...Pour les séparer, il faudrait fournir la quantité (QSP ) d'énergie qui va bien pour que ces nucléons retrouvent leur masse de base, hors présence confinée dans un noyau atomique.

[invitec1d33333]

Pourrait-on voir une réponse à la question posée dans la formule E=mc² ? Une partie de la masse des nucléons serait convertit en énergie de liaison, d'où une diminution de la masse globale de l'atome. On peut observer ce phénomène dans l'horlogerie par exemple, sans vouloir dire de bêtises, il me semble qu'une montre automatique, une fois remontée, est plus lourde ("plus lourde" est bien entendu très relatif...) qu'avant car elle a emmagasiné de l'énergie :
E=mc² <=> m=E/c², c est une constante, E augmente donc m augmente.

[A voir en vidéo sur Futura]

[curieuxdenature]

Pourquoi la masse d'un noyau est elle toujours inferieur a la somme des masses de chacun de ses nucleon isloes?

Bonjour

Les divers atomes se forment par liaisons des protons et des neutrons.
Quand ils se lient, certaines combinaisons sont stables et rejetent une énergie considérable par rapport à une réaction chimique.
Contrairement à ce dernier cas, l'énergie est si grande que l'équation E=mc^2 devient perceptible aux mesures de masses, tout simplement.

Dans une réaction chimique, le défaut de masse tourne aux alentours du dixième de milliardième, par contre dans une réaction nucléaire c'est proche de 8% dans certains cas, les appareils de mesures sont parfaitement capables de mettre en évidence cette différence.
Ici, rejet d'énergie signifie rejet de masse, donc la masse finale est toujours plus petite que les composants de base.

[maxwellien]

Bonjour, l'intéraction forte entre les nucléons met en jeu une trés grande énergie pour assurer la cohésion et cet énergie correspond a une partie de la masse du nucléon.
En gros le champs causé par l'intéraction forte entre les nucléons est plus massif que la masse intrinséque des nucléons en intéraction.

[happynewyear]

A Fgordon,
Merci pour cette reponse explicite, j'ai compris ce que j'ai pas su avant.
D'autre part, par simple curiosite, qu est ce qui fait que les nucleons vont s'assembler pour former un noyau de carbone ou d'oxygene ou ... et pas un autre noyau?
Merci!

[happynewyear]

certaines combinaisons sont stables et rejetent une énergie considérable

Bonjour,
J'ai pas tres bien compris cette phrases, pourquoi les noyaux stables rejeteront de l'energie?

[happynewyear]

une partie de la masse des nucléons se retrouve sous forme d'une énergie qui "tient" ces nucléons ensemble...Pour les séparer, il faudrait fournir la quantité (QSP ) d'énergie qui va bien pour que ces nucléons retrouvent leur masse de base, hors présence confinée dans un noyau atomique.

Juste, quand vous dite cela, c'est uniquement pour les noyau qui sont stables non?

[lucas.gautheron]

Bonjour,
J'ai pas tres bien compris cette phrases, pourquoi les noyaux stables rejeteront de l'energie?

Quand par exemple, par le biais d'une réaction nucléaire, il se forme un ou plusieurs noyau(x) stable(s), il y a eu gain en stabilité, donc gain en énergie de liaison et par conséquent "rejet" d'énergie.
Ca se lit assez bien sur la courbe d'astone, qui représente l'énergie de liaison par nucléon en fonction du nombre de nucléons.
On voit que la configuration la plus stable est celle du Fer 56, et que les réactions dont les produits s'en rapprochent libèrent de l'énergie (fusion ou fission)

Courbe d'aston : http://www.futura-sciences.com/uploa...icC_05.jpg.jpg

[invite6d525980]

Merci pour cette reponse explicite, j'ai compris ce que j'ai pas su avant.
D'autre part, par simple curiosite, qu est ce qui fait que les nucleons vont s'assembler pour former un noyau de carbone ou d'oxygene ou ... et pas un autre noyau?

Disons que ça dépend surtout des conditions (température, densité, ...) dans lesquelles a lieu la nucléosynthèse. Pour faire des noyaux de plus en plus lourds par exemple, il a fallu le coeur des étoiles, et toute la longueur de leur vie.

Juste, quand vous dite cela, c'est uniquement pour les noyau qui sont stables non?

Non, le principe est valable pour tout le monde. Après, le fait que les noyaux soient plus ou moins stables/instables fait intervenir d'autres phénomènes (radioactivité Alpha avec l'effet tunnel, radioactivité Béta avec l'interaction faible, qui défie la forte) qui viennent mettre le brin au coeur du noyau...

[curieuxdenature]

Bonjour,
J'ai pas tres bien compris cette phrases, pourquoi les noyaux stables rejeteront de l'energie?

Bonjour

ce sont les combinaisons qui sont stables qui sont répertoriées dans la nature(même si elles sont radioactives), c'est une autre façon de dire que si ces combinaisons existent naturellement c'est justement parce que leur formation a dégagé de l'énergie.
Je revient avec un exemple classique en chimie, l'atome H n'existe pas naturellemnt, contrairement à H₂, ici deux atomes liés sont plus stables et existent naturellement parce que leur liaison a rejeté de l'énergie.
C'est un principe fondamental en physique, la nature privilégie l'état le plus lié quand c'est faisable.

[happynewyear]

A lucas.gautheren,
sur la courbe d'aston, plus les noyaux sont proches du fer 56, dont l'energie de liaison est la plus grande, plus elles sont stables? Ca signifie quoi le pic qui monte et qui descend au niveau du He 4?
Merci!

De happynewyear

[happynewyear]

A curieuxdenature,
Juste, la radioactivite c est seulement pour les isothope instables non? Dans le livre de physique, j ai vu que les isthope instable 'peut' se desintegrer spontanement en un noyau plus stable, est ce que ca veut dire que etre un isothope instable est seulement une des conditions pour qu il y ait desintegration?
Merci!

De happynewyear

[happynewyear]

(radioactivité Alpha avec l'effet tunnel, radioactivité Béta avec l'interaction faible, qui défie la forte)

Bonjour,
Par curieusite, c'est quoi l'effet tunnel dans la radioactivité Alpha et la radioactivité Béta avec l'interaction faible, qui défie la forte?
Merci!

De happynewyear

[curieuxdenature]

A curieuxdenature,
Juste, la radioactivite c est seulement pour les isothope instables non? Dans le livre de physique, j ai vu que les isthope instable 'peut' se desintegrer spontanement en un noyau plus stable, est ce que ca veut dire que etre un isothope instable est seulement une des conditions pour qu il y ait desintegration?
Merci!

De happynewyear

re

ne te focalise pas sur cette notion d'instabilité ou pas, le fait est que dès lors qu'un noyau se forme il existe suffisamment longtemps pour que l'on puisse faire des mesures de masses.

[happynewyear]

A curieuxdenature,
Peut etre que j'ai mal formule ma question, ici je voulais savoir,par curieusite, quels sont les conditions pour que la radioactivite ait lieu. Dans le livre, il est dit simplement que la desintegration radioactif c est pour les isothopes instables, mais j ai pense que la realite n'est peut etre pas si simple que ca, donc..

De happynewyear

[happynewyear]

Que se pass-t-il?Vous etes tous partie en vacance?