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Masse Helium Radioactivité
Bonsoir tout le monde,
En ce moment on fait le chapitre radioactivité, du coup on calcule des différences de masse pour trouver l'énergie libérée par une réaction nucléaire.
Donc dans nos calcule on doit être précis mais je ne comprend pas pourquoi tout mes calcules de masse sont faux,
Prenons par exemple l'Hélium :
Dans le cours, sur le livre et sur internet il a une masse m = 6.64648E-27.
Mais cela m'énerve beaucoup car quand je refait ce calcul et bien je ne trouve pas ça. Cela fait 4 h que je refait un même calcule et je doit être à mon 100 ème essaie et je n'arrive toujours pas.
Je fait :
m(He) = Z * mp + (A-Z)*mn avec Z = 2 et A = 4
m(He) = 2 * (1.67262E-27) + (4-2)*(1.67493E-27) = 6.6951E-27 kg
Le prof veut qu'on prennent les masses des particules avec pleins de chiffres significatifs.
Le résultat semble être proche de celui du cours mais quand sa me fait cela pour chaque atome quand je calcule un défaut de masse et bien l'énergie libérer que je trouve n'est pas du tout la même que celui du prof.
Dans notre cours les masses sont direct donnée mais le prof dit que faut savoir les calculer. Donc là je suis en position latéral de sécurité car je ne sais pas quoi faire.
Quelqu'un voit mon erreur ?
Merci d'avance et bonne soirée à vous.
Bonjour,
Tes calculs sont exacts.
Quand tu calcules :
Z * mp + (A-Z)*mn avec Z = 2 et A = 4
tu ne calcules pas la masse du noyau d'Hélium, tu calcules la somme des masses des particules qui le composent.
La masse d'un noyau d'Hélium est inférieure à la somme des masses des particules qui le composent !
La différence est appelée " défaut de masse "
Il est donc normal qu'en additionnant les masses des nucléons tu ne trouves pas le même résultat que la masse du noyau mesurée expérimentalement.
Du coup il n'existe pas de formule pour retrouver cette masse expérimentale ?
Et donc le prof doit nous donner ces masses au contrôle pour qu'on puisse calculer le défaut de masse lors d'une réaction nucléaire correctement ?
Sinon sa me donne des réponses complètement différentes des corrections si je ne regarde pas cette masse sur internet.
Merci encore.
Petit complément d'info.
La masse de 6,64648E-27 kg que tu donnes est la masse de l'atome de He(4) et pas celle de son noyau.
La masse d'un atome d'hélium 4 est 6,646478.10^-27 kg
La masse du noyau d'un atome d'hélium 4 est 6,644656.10^-27 kg (c'est celle de l'atome - la masse de ses 2 électrons).
La somme des masses de 2 neutrons et de 2 protons est 2 * 1,6726219.10^-27 + 2 * 1,67493.10^-27 = 6,695104.10^-27 kg
Le noyau d'un atome d'hélium 4 est donc plus "léger" que la somme des masses de ses constituants de : 6,695104.10^-27 - 6,644656.10^-27 = 5,04478.10^-29 kg
Ce "défaut de masse" de 5,04478.10^-29 kg est l'équivalent de l'énergie nécessaire pour assurer la cohérence du noyau (qui sans elle éclaterait sous l'effet de la force électrostatique entre les 2 protons)
On calcule cette énergie (qu'on appelle Energie de liaison du noyau) via la relation d'Einstein E = m.c² (avec c la célérité de la lumière dans le cvide)
E = 5,04478.10^-29 * 299792458² = 4,534.10^-12 J
On exprime souvent cette énergie en MeV (Méga électron volt) : E = 4,534.10^-12/( 1,602177.10^-19) = 28,3.10^6 eV = 28,3 MeV
--------
On peut aussi dire ("en prenant le problème dans l'autre sens") que :
L'énergie de liaison E d'un noyau atomique est l'énergie qu'il faut fournir au noyau pour le dissocier en ses nucléons.
Sauf distraction. 
Il te faut faire attention de ne pas confondre deux notions voisines, mais différentes qui sont :
a) Le défaut de masse
b) La variation de masse qui accompagne une réaction nucléaire ( comme par exemple la radioactivité)
Il serait très maladroit d'intervertir ces termes.
Le défaut de masse est comme expliqué dans mon précédent post la différence entre la somme des masses des nucléons d'un noyau atomique et la masse de ce noyau.
Ce défaut de masse qui peut être converti en unités énergétique est égale à l'énergie de liaison du noyau, c'est à dire l'énergie qui assure la cohésion de ce noyau.
A tout noyau atomique est associé un défaut de masse et celui ci existe même en absence de réaction nucléaire.
En cas de réaction nucléaire ( radioactivité ou autre ) la somme des masses des produits obtenus est inférieure à la somme des masses des réactifs de départ.
La différence est une perte de masse à qui il ne faut pas donner le nom de défaut de masse : Ce n'est pas la même chose !
La perte de masse (masse initiale - masse finale) ou bien la variation de masse ( masse finale - masse initiale ) apparait sous forme d'énergie.
Dans un cas comme dans l'autre ( défaut ou perte de masse) la conversion masse énergie se calcule par la célèbre formule d'Einstein E = |
m| *c²
En ce qui concerne ton contrôle tu ne peux pas calculer par toi même la masse d'un noyau en partant uniquement des masses des nucléons qui le composent.
Bonjour JP
Croisement de posts dans un contexte nucléaire !
J'en profite pour te présenter mes vœux pour 2018
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