masse de noyau

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Posted by: lafayote

Salut à tous, j'ai quelques difficultés avec un exercice de physique, le voici:

3 nucléides présentent les caractéristiques suivantes ( la masse des noyaux est donnée entre parenthèses):

U1: A=235 / B=92 / (235,043 9 u)
U2: A=238 / B=92 / (238,050 8 u)
U3: A=239 / B=92 / (239,054 3 u)

Je rappelle que :

-la masse des noyaux est donnée en unité de masse atomique:
1u=1,660 5 X 10^-27 kg ; masse proton=1,007 3 u ;
masse neutron=1,008 7 u

- l'énergie de liaison E par nucléon d'un noyau correspondant au nucléide
Ax se calcule d'après la formule suivante:
Z

E par nucléon (en joules)= (δm x c²)/ A? avec c=3,0.10^8 m.s-1 et δm en kg.

- Plus cette énergie est importante, plus le nucléide est stable. Un nucléide est un ensemble d'atomes ou d'ions possédant des noyaux identiques.


1. Comment caractériser ces noyaux entre eux?

2.a)Pour chaque noyau, calculer le nombre de protons et de neutrons qu'il contient.

b)Pour chaque noyau, calculer la masse en unité atomique de l'ensemble des nucléons, s'ils étaient séparés.

c)On appelle défaut de masse δm d'un noyau, la différence entre la masse des nucléonsséparés au repos, et la masse du noyau au repos. Calculer le défaut de masse de ces noyaux en unité atomique.

d)Calculer en joules (J), l'énergie de liaison par nucléon.

3.Quel est le nucléide le plus stable?

voici les deux questions auxquels j'ai repondu:

1.Ces 3 noyaux ont le même nombre de protons (Z) mais un nombre de neutrons différent. Ce sont donc des isotopes.

2. U1 contient 92 protons et 143 neutrons.
U2 contient 92 protons et 146 neutrons.
U3 contient 92 protons et 147 neutrons.

je ne sais pas si cela est correct.

puis à partir de la 2b) je suis perdu
j'ai essayer de faire des calculs mais je n'y arrive pas.
Donc si vous pouviez m'aider à partir de la 2b) je vous en remerci.


Posted by: anima

Citation:
Posté par lafayote
puis à partir de la 2b) je suis perdu
j'ai essayer de faire des calculs mais je n'y arrive pas.
Donc si vous pouviez m'aider à partir de la 2b) je vous en remerci.

En fait, la 2.b te demande de calculer le poids de tous les nucléons s'ils étaient séparés.
1u=1,660 5 X 10^-27 kg ; masse proton=1,007 3 u ;
masse neutron=1,008 7 u

On va donc prendre le premier, par exemple... ah, et, on calcule en u.
U1 = 235 A dont 92 protons. Donc, 143 neutrons.
A raison de 1.0073 le proton et 1.0087 le neutron, on a donc M=236.9157u, soit ... kilos.

:D

Tu compares avec la masse empirique, et tu t'apercois que... Malheur! Notre valeur est trop grande de 1.8718u! Il y a donc eu perte de masse...
Et donc, gain d'énergie. On te le dit dans l'énoncé sans vraiment te le dire, mais l'énergie de liaison se calcule avec la formule bien connue E=mc^2, ou, dans ce cas, E_l = \Delta m c^2. Un petit truc a savoir: 1 u = 931.5 MeV.c^{-2}. On peut donc dire que notre énergie de liaison totale est égale a 1743.817 MeV.
Divisé par 235, on trouve 7.419 MeV/nucléon, ce qui me semble "normal".
Tu peux repasser en Joules en multipliant par 1.6 x 10^-19, au fait.

Le noyau ayant la plus haute énergie de liaison par nucléon sera le plus stable.


Posted by: lafayote

Bonsoir, merci j'ai finis l'exercice, mais il était ultra simple pourtant j'ai bloqué pour pas grand chose mais jparle peut-être trop vite ^^
Juste simple vérification, j'ai trouvé que c'était le premier nucléide (U1) qui était le plus stable. Est-ce que c'est bon?


Posted by: anima

Citation:
Posté par lafayote
Bonsoir, merci j'ai finis l'exercice, mais il était ultra simple pourtant j'ai bloqué pour pas grand chose mais jparle peut-être trop vite ^^
Juste simple vérification, j'ai trouvé que c'était le premier nucléide (U1) qui était le plus stable. Est-ce que c'est bon?

Oui, je suis d'accord. Suivi du 3e, puis du second. (Vive excel pour les calculs, ca simplifie la vie mais alors...)


Posted by: lafayote

ah moi j'ai trouvé qu'il était suivi du second et du troisième.










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