Page 34 - cahiers de sciences physiques 4ème Maths - 3ème Trimestre

II- Stabilité et instabilité des noyaux :
1. Les principales forces agissant dans le noyau.
Au sein du noyau s'affrontent principalement deux types d'interactions:
• Des répulsions électriques qui ont tendance à détruire le noyau,
• Des interactions nucléaires fortes qui ont tendance à assurer la cohésion du noyau. Qui se manifestent
seulement à des faibles distances (de l’ordre de1Fm)

2. Instabilité du noyau.
Sous l'action des différentes forces en présence, certains noyaux sont stables (ils ont une durée de vie
considérée comme infinie à l'échelle géologique) et d'autres sont instables (ils se détruisent spontanément au
bout d'une durée plus ou moins grande à la même échelle).

III- Equivalence masse énergie :
1- Relation d'Einstein
En 1905, en élaborant la théorie de la relativité restreinte, Einstein postule que la masse est une des formes que peut
prendre l'énergie.
Postulat d'Einstein: Un système de masse m possède lorsqu'il est au repos, une énergie:
E: énergie du système en joules (J)
2
E = m.c avec m: masse du système en kilogrammes (kg)
8
-1
c: vitesse de la lumière dans le vide (c=3,0.10 m.s )

Conséquence:
Si le système (au repos) échange de l'énergie avec le milieu extérieur, (par rayonnement ou par transfert
thermique par exemple), sa variation d'énergie E∆ ∆∆ ∆ et sa variation de masse m∆ ∆∆ ∆ sont liées par la relation:

2
ΔE = Δm.c
Remarque:
• Si Δm < 0 : ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..
• Si Δm >0 : ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..
2. Unités de masse et d'énergie
2.1- Unité de l’énergie :
Le joule est une unité d'énergie inadaptée à l'échelle microscopique. On utilise plutôt à cette échelle
l'électron volt (noté eV):
Définition : l'électron volt est l’énergie acquise par un électron accéléré sous une tension de 1V
d’où : ……………………………………………………………………………………..
6
Remarque: On utilise aussi le MeV: 1MeV = 10 eV = 1,60.10 -13 J.

2.2- Unité de la masse :
E
Dans la pratique, lorsque l’énergie est exprimée en MeV la masse m = == = est exprimée en MeV.c
-2
c 2
-2
Exemple : Exprimer 1u en MeV c
……………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………….

Un Calcul plus précis donne : 1u =931,5 MeV.c
-2

Compléter le tableau suivant :

particule proton neutron électrons

-3
masse ( u ) 1,0073 1,0087 0,55.10
-2
masse (MeV.c )

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