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D'ou vient la perte de masse lors d'une fusion nucléaire???



  1. #1
    Condensat_B-E

    D'ou vient la perte de masse lors d'une fusion nucléaire???

    Sachant que les étoiles transforment l'H en He 3 et 4, en Be, Li,C, O Be... je me demandais pourquoi lors de la fusion, où les atomes fusionnent en d'autres éléments plus lourds, ces nouveaux atomes ont un noyaux plus légers que la somme des masses des protons (et neutrons) qui les ont engendrés. Le nombre de Quarks étant le même (pour ce nouvel atome) que la somme des Quarks des protons et neutrons qui l'ont formé. D'où nous vient cette perte de masse, responsable de l'énorme quantité d'énergie dégagée lors de la fusion???

    -----


  2. Publicité
  3. #2
    Konrad

    Re : D'ou vient la perte de masse lors d'une fusion nucléaire???

    E = mc² !

    La masse "perdue" est en fait transformée en énergie : énergie de liaison du noyau, et de l'énergie est aussi dissipée hors de l'atome par le processus de fusion. La célèbre équation d'Einstein montre qu'une infime différence de masse suffit à générer une grande quantité d'énergie, en raison du facteur c (la célérité de la lumière, 299 792 458 m/s) au carré.

    C'est pourquoi pour opérer la réaction inverse (briser des atomes lourds en des plus léger, càd la fission nucléaire), il faut restituer cette énergie évacuée à l'atome lourd afin qu'il puisse se scinder. L'énergie est alors retransformée en masse et les protons et neutrons retrouvent bien leur masse habituelle. La fission peut ensuite dégager l'énergie restante sous différentes formes : rayonnement ou énergie cinétique des particules alpha et/ou beta...
    "Un clavier AZERTY en vaut deux."

  4. #3
    Condensat_B-E

    Re : D'ou vient la perte de masse lors d'une fusion nucléaire???

    Si j'ai bien compris l'énergie de liaison possède une certaine masse qui, lors de la fusion est libérée sous forme d'énergie. Est-ce que je me trompe en disant qu'une certaine partie des gluons, responsables de l'adhésion des quarks, se dissipe sous la forme d'énergie et est responsable de la minime perte de masse lors d'une fusion?

  5. #4
    Paul_UTT

    Re : D'ou vient la perte de masse lors d'une fusion nucléaire???

    l'énergie de liaison possède une certaine masse
    Non, l'énergie ce n'est pas un truc concret, elle n'a pas de masse mais un équivalent massique, comme tu le constates en regardant l'équation E=mc².
    Pour ton autre question, je ne crois pas que les gluons entrent en jeu, par contre je vois mieux l'interaction forte.

  6. #5
    Konrad

    Re : D'ou vient la perte de masse lors d'une fusion nucléaire???

    Les gluons sont les bosons vecteurs de l'interaction forte, qui n'agit pas entre les nucléons eux-mêmes mais uniquement sur les particules dotées d'une couleur comme les quarks. Cette couleur peut prendre 3 valeurs : bleu, rouge et vert, et pour les antiquarks les anticouleurs correspondantes antirouge, antibleu et antivert.

    La théorie QCD (Quantum Chromo Dynamics, ChromoDynamique Quantique) prévoit qu'il existe 8 gluons différents : dans les particules baryoniqes comme le proton ou le neutron, il y a 3 quarks qui peuvent s'échanger 6 gluons possibles (3 couleurs + les anticouleurs correspondantes), et dans les particules mésoniques comme le méson pi, il y a 2 quarks pouvant s'échanger 2 gluons différents (1 couleur + son anticouleur). Cela fait bien 8 gluons en tout. Lorsque deux quarks interagissent via un gluon, ils s'échangent leurs couleurs respectives. Mais tout cela relève plus de la chromodynamique quantique

    La portée de l'interaction gluonique (ou force forte) est de l'ordre de 10-15 m., soit l'ordre de grandeur d'un noyau à peu près. A l'intérieur d'un même nucléon, les quarks interagissent entre eux, c'est cela qui maintient la cohésion d'un proton ou d'un neutron. Lorsqu'on assemble plusieurs nucléons, la force forte opère à plus grande portée et nécessite donc plus d'énergie pour contrer la force électromagnétique qui tend à faire se repousser les protons entre eux. Pour fournir cette énergie, les gluons transforment un peu de leur masse...

    J'imagine qu'à cette échelle, la distinction entre masse et énergie est très superflue, et que l'une se transforme en l'autre selon l'environnement auquel est soumis la particule, mais je ne suis pas un spécialiste non plus, je ne voudrais pas spéculer trop loin
    "Un clavier AZERTY en vaut deux."

  7. A voir en vidéo sur Futura

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