Qu'est-ce que l'énergie de liaison nucléaire? Formule énergétique liante | Défaut de masse

Définition de l'énergie de liaison nucléaire:

"L'énergie de liaison est l'énergie minimale nécessaire pour démonter ou briser le noyau d'un atome en sa partie constitutive. Ceci est particulièrement pertinent pour les éléments sous-atomiques dans les noyaux atomiques, pour les électrons liés aux noyaux dans l'atome. "

Faits sur l'énergie de liaison:

Énergie de liaison (BE / A) Courbe :

Courbe d'énergie de liaison (BE / A)
Énergie de liaison (BE / A) Courbe
Énergie de liaison (BE / A) Courbe
Crédit image: Roderich KahnÉnergie de liaison nucléaire RK01CC BY-SA 4.0

Masse-défaut:

La masse d'un noyau atomique est généralement inférieure à la somme des masses individuelles des protons et neutrons constituants et cette différence de masse est reconnue comme le défaut de masse et signifie l'énergie qui doit être libérée si un noyau se forme.

Défaut de masse
Défaut de masse

Formule énergétique liante:

L'énergie de liaison pour un noyau est donnée par l'équation

Modèles de l'énergie de liaison par nucléon, BE / A. si le BE / A est plus élevé, plus la stabilité du noyau deviendra également plus élevée.

Énergie critique :

L'énergie d'excitation minimale requise pour que la fission se produise est connue sous le nom d'énergie critique (EC) ou énergie de seuil.

En principe, un noyau, s'il est excité suffisamment haut, peut être divisé en parties constituantes. Pour une condition de fission idéale, l'énergie d'excitation doit être supérieure à une valeur spécifique pour ce nucléide. L'énergie d'excitation minimale requise pour que la fission se produise est identifiée comme l'énergie critique (E critique) ou seuil d'énergie. Cette énergie critique est également soumise aux structures nucléaires car elle dépend de diverses caractéristiques du noyau. Cette valeur peut être significativement plus élevée pour les noyaux légers avec Z <90. Pour les noyaux plus lourds avec Z> 90, cela peut être compris entre 4 et 6 MeV pour les noyaux A-pairs, et cette valeur est considérablement moindre pour les noyaux A-impairs

Pic de stabilité nucléaire dans la courbe BE / A
Pic de stabilité nucléaire dans la courbe BE / A
WincenzoÉnergie de liaisonCC BY-SA 3.0

Énergie de liaison négative par courbe de nucléon

Énergie de liaison négative par courbe de nucléon
Crédit image: BdushawCourbe d'énergie de liaison - isotopes communs2CC BY-SA 4.0

Le négatif de l'énergie de liaison par nucléon pour les isotopes stables le long de la vallée de stabilité.

Énergie de dissociation:

L'énergie de dissociation Ed est équivalente au diff. entre l'énergie de liaison du noyau composé passant par la fission et la somme de l'énergie de liaison des fragments de fission. L'énergie d'activation minimale Ea qui doit être complémentaire à un noyau pour passer par la réaction de fission est donc Ec - Ed.

Masse nucléaire:

Masse d'un neutron; Masse d'un proton et masse d'un électron en kg et amu

Masse nucléaire et conversion unitaire en kg, um et énergie

Conversion de masse nucléaire et d'unité en UM et énergie
Masse nucléaire d'électrons, de protons et de neutrons

Unité de masse atomique (UMA)

Unité de masse atomique: abrégée en «amu». Une masse égale à un douzième de la masse d'un atome de carbone-12.

amu en kg

1 amu = 1.66053873 x 10 -27 kilogramme

1 amu = 1.66053873 x 10 -24 gramme.

Tableau des énergies critiques et des énergies de liaison des combustibles radioactifs:

Tableau des énergies critiques et des énergies de liaison des combustibles radioactifs et leur différence
Les énergies critiques et les énergies de liaison des combustibles radioactifs et leur différence

Fission spontanée:

Cela se trouve généralement pour les éléments lourds; Une désintégration radioactive se produit. L'énergie nucléaire de liaison des éléments atteint son maximum; une décomposition spontanée en un noyau de masse moindre et une particule isolée avec plus de numéros de masse atomique pourrait également se produire.

Demi-vie de fission spontanée (en ms) des radionulides en fonction du rapport Z² / A de leurs noyaux
Demi-vie de fission spontanée (en ms) des radionulides en fonction du rapport Z² / A de leurs noyaux
Frank Klemm(SF) Demi-vie des radionulides en fonction du rapport Z² / ACC BY-SA 4.0

L'énergie de liaison nucléaire est maximale pour un nombre de masse atomique de 56

Demi-vie de fission spontanée de divers nucléides en fonction de leur Z2/ Un rapport. Dans la figure ci-dessus, les noyaux du même élément sont liés par une ligne rouge. La ligne verte illustre la limite supérieure de la demi-vie.

Parabole de la vallée de la stabilité

Écart de formule de masse semi-empirique

L'écart entre les énergies de liaison obtenues expérimentalement et celles prédites par le SEMF, aux côtés des lignes d'obus nucléaires.

À propos du Dr Subrata Jana

Je suis Subrata, Ph.D. en génie, plus particulièrement intéressé par les domaines liés aux sciences nucléaires et énergétiques. J'ai une expérience multi-domaines allant de l'ingénieur de service pour les variateurs électroniques et les microcontrôleurs à des travaux de R&D spécialisés. J'ai travaillé sur divers projets, y compris la fission nucléaire, la fusion au solaire photovoltaïque, la conception de réchauffeurs et d'autres projets. J'ai un vif intérêt pour le domaine scientifique, l'énergie, l'électronique et l'instrumentation, et l'automatisation industrielle, principalement en raison du large éventail de problèmes stimulants hérités de ce domaine, et chaque jour il évolue avec la demande industrielle. Notre objectif ici est d'illustrer ces sujets scientifiques complexes et non conventionnels d'une manière simple et compréhensible.
Je suis passionné par l'apprentissage de nouvelles techniques et guide les jeunes esprits pour qu'ils se comportent comme un professionnel, aient une vision et améliorent leurs performances en enrichissant leurs connaissances et leur expérience.
En dehors du front professionnel, j'aime la photographie, la peinture et l'exploration de la beauté de la nature. Connectons-nous via linkedin - https://www.linkedin.com/in/subrata-jana-399336140/

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