Noyaux, masse et énergie

1. Énergie :

• 1.1. Unité de masse atomique :

  L'unité de masse atomique est: 1/12 de la masse d'un atome de carbone

  Autrement dit, pour un atome

  * 1µ=
  *

• 1.2. L'unité électron-volt :

  En physique nucléaire, l'électron volt est utilisé comme unité d'énergie au lieu d'un joule (J).

  1eV=1,602177.10^-19J
  1MeV=1,602177.10^-13J

• 1.3. Énergie équivalente à l'unité de masse atomique:

  Équivalence «masse-énergie» d'Einstein: Chaque groupe a une masse m, à l'état de repos, une énergie E appelée énergie de masse:

  

  tel que : : la vitesse de la lumière (célérité).

  Selon la relation d'Einstein, l'équivalent énergétique

  
  
  

2. Energie de liaison :

• 

  2.1. Défaut de masse :

  Nous appelons Défaut de masse Pour un noyau La différence entre la somme des masses des nucléons et la masse de ce noyau.

  

  avec :

  NB: "La masse du noyau est toujours inférieure à la somme des masses de ses noyaux constitutifs."

• 2.2. Énergie de liaison :

  

  Nous appelons l'énergie de liaison d'un noyau , L'énergie qui doit être donnée au noyau dans un état stable pour séparer ses noyaux et qu'il reste dans l'état de repos.

  

  NB : Quand la masse du groupe change par le quantité , Ce changement s'accompagne d'un changement d'énergie .

  * La masse de le groupe diminue (au repos) alors : Le groupe perd de l'énergie .

• 2.2. Énergie de liaison par nucléon:

  on définit l'énergie de liaison par nucléon avec l'equation :
  son unité est : MeV/ nucléon
  tel que E_l est Energie de liaison de noyau
  et A est le nombres de nucléons.

  NB: l'inportance de l'énergie de liaison par nucléon:

  elle donne une idée sur la stabilité des noyaux : plus l'énergie par nucléon est élevée plus le noyau est stable

  

  Selon la courbe Il est utilisé pour comparer la stabilité de différents noyaux.

  Sur l'intervalle : , Cette région comprend les noyaux les plus stables

  Sur l'intervalle et : Très faible c'est-à-dire que ces noyaux ne sont pas stable et à transformer en plus de noyaux plus stables, selon deux types de transformations:

  - Les noyaux légers se combinent pour donner plus de noyaux.

  - Noyau lourd se divisant en deux noyaux légers.

  Remarque: ce sont deux réactions excitées.

3. Bilan , La masse et l'énergie d'une réaction nucléaire :

Considérez l'équation de réaction:

Cette réaction se traduit par un changement d'énergie exprimé :

En termes d'énergie de liaison des noyaux

En termes de masses de noyau

4. Influence biologique de la radioactivité :

Le rayonnement nucléaire a un effet sur le corps humain en fonction de sa nature et de la quantité absorbée par le corps.

• Le rayonnement , pénètre difficilement le matériau, car un morceau de papier suffit à l'arrêter, et il provoque des brûlures superficielles sur la peau.

• Le rayonnement , plus perméable que , quelques millimètres d'aluminium l'arrête.
La radiation est utilisée pour traiter les cellules cancéreuses.

• Le rayonnement est très perméable, quelques centimètres de plomb l'arrêtent. Utilisé pour diagnostiquer les maladies avec des images.

- Les radiations nucléaires sont utilisées en médecine en très petites quantités comme élément d'hospitalisation, de diagnostic ou de traitement de maladies

Comment le rayonnement nucléaire affecte-t-il les humains?

Les radiations nucléaires de haute énergie interagissent avec la matière formant le corps; Il peut extraire les électrons des atomes dans les cellules de certains organes, provoquant des distorsions biochimiques.