énergie de liaison

[invite8d2da9c4]

Bonjour,
Je ne comprends pas pourquoi la masse totale d'un noyau est plus faible que la somme des masses de tous les protons et tous les neutrons qui le constituent.
En quoi, cela a -t-il un lien avec la formule E=m.c² ?


Merci
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[Seirios]

Bonjour,

Pris séparément, l'énergie des nucléons (au repos) ne vient que de leur énergie de masse ; lorsqu'ils sont ensembles dans un noyau, il y a l'énergie de masse du noyau et une énergie de liaison . Tu déduis de la conservation de l'énergie que , et donc . Donc finalement, la conservation de l'énergie implique que l'énergie qui est fournie pour assurer la cohésion du noyau ne peut être prise que sur les énergies de masse.

[invite4ff2f180]

Bonjour,
c'est parce que lorsque un noyaux se forme à partir de protons et de neutrons, l'état final est plus stable, donc possède une énergie inférieure (cet état plus stable est possible grace à l'interaction forte). L'énergie nécessaire pour disperser tout les constituants à l'infini et sans vitesse correspond à l'énergie de liaison.
Et cette énergie de liaison (négative, car elle stabilise) correspond à une diminution de la masse "dm" donnée par : E_liaison = dm c^2

[invite8d2da9c4]

merci beaucoup !

[A voir en vidéo sur Futura]

[Seirios]

A noter que l'énergie que j'ai notée n'est pas l'énergie de liaison habituelle (puisqu'elle doit être négative), mais son opposé.

c'est parce que lorsque un noyaux se forme à partir de protons et de neutrons, l'état final est plus stable, donc possède une énergie inférieure

Je n'ai jamais compris cet argument ; pourquoi la stabilité serait-elle synonyme d'énergie la plus basse ?

[invité576543]

Je n'ai jamais compris cet argument ; pourquoi la stabilité serait-elle synonyme d'énergie la plus basse ?

Parce que l'énergie de liaison (avec le signe positif) est l'énergie minimale à amener pour "casser" totalement le système lié (disperser tout les constituants à l'infini).

Plus cette énergie est élevée, plus le système résiste à des apports d'énergie, comme par exemple par la température.

Où encore, à température donnée, le temps moyen avant de recevoir un choc destructif, i.e., supérieur à l'énergie de liaison, est d'autant plus grand que l'énergie de liaison (signe positif) est plus élevée.

Ceci dit, c'est plus compliqué que cela, parce que le système "casse" dès qu'on peut le séparer en deux parties, pas nécessairement en tous ses composants... La stabilité est donc plutôt en relation avec l'énergie de liaison minimale (signe positif), le min étant pris sur tout découpage en deux sous-systèmes.

[Seirios]

Effectivement, vu comme cela, c'est plutôt naturel. Merci