« Le noyau atomique/La cohésion du noyau » : différence entre les versions

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Dans le chapitre précédent, nous avons vu que la masse d'un noyau n'est pas la somme des masses de ses nucléons. Il existe une différence entre la masse calculée ainsi et la masse mesurée. La différence en question est souvent assez importante, pouvant aller jusqu’à 10 à 15 % de la masse calculée. La différence entre masse calculée et mesurée est appelée le '''déficit de masse''' et est notée <math>\Delta M</math> :
 
: <math>M = Z \times M_zm_z + N \times M_nm_n + \Delta M</math>
 
La différence de masse provient bien de quelque part et il est possible d'en expliquer la provenance. Vu que c'est la différence entre la masse des nucléons individuels et celle de ces mêmes nucléons agencés en noyau, on devine qu'il s'agit d'une masse qui se perd lors de la formation du noyau. En utilisant la formule d'équivalence masse-énergie d'Einstein <math>E=Mc^2</math>, on déduit que cette différence de masse correspond à une énergie <math>E = \Delta M c^2</math>, appelée '''énergie de liaison'''. L'énergie de liaison n'est autre que l'énergie qui se dégage lors de la formation du noyau. La masse manquante s'est donc convertie en énergie de liaison lors de la formation du noyau. On peut aussi voir l'énergie de liaison comme l'énergie qu'il faut fournir pour séparer le noyau en nucléons individuels. On devine donc que cette énergie est ce qui tient les nucléons ensemble, dans le noyau, et les empêche de quitter le noyau. Ce qui nous amène au sujet de ce chapitre : pourquoi certains noyaux sont stables, alors que d'autres se désintègrent en noyaux plus petits par radioactivité ? On sait que la raison est liée à l'énergie de liaison : plus elle est forte, plus le noyau est censé être stable. La masse du noyau est donc :
 
: <math>m = Z m_{p}\times m_z + N m_{n}\times m_n - \frac{E_l}{c^{2}}</math>, avec <math>E_l</math> l'énergie de liaison.
 
==L'énergie de liaison par nucléon==