1. Défaut de masse et énergie de liaison:
* défaut de masse: La masse totale des noyaux fille après la fission est légèrement inférieure à la masse du noyau parent d'origine. Cette différence de masse, appelée «défaut de masse», est convertie en énergie selon la célèbre équation d'Einstein E =MC².
* Énergie de liaison: L'énergie requise pour maintenir les nucléons (protons et neutrons) dans un noyau est appelée l'énergie de liaison. La fission libère de l'énergie parce que les noyaux filles ont une énergie de liaison plus élevée par nucléon que le noyau parent. Cela signifie que les noyaux de fille sont plus stables et ont un rapport masse / énergie plus faible.
2. Libération d'énergie de la fission:
L'énergie libérée en fission est principalement sous la forme de:
* Énergie cinétique des produits de fission: Les noyaux de fille reçoivent une énergie cinétique très élevée.
* Énergie cinétique des neutrons: Plusieurs neutrons sont libérés pendant la fission, transportant une énergie cinétique importante.
* rayonnement gamma: Des rayons gamma à haute énergie sont également émis au cours du processus de fission.
Calcul:
1. Déterminez le défaut de masse: Soustrayez la masse totale des noyaux filles et émettez les neutrons émis de la masse du noyau d'origine.
2. Convertir les défauts de masse en énergie: Multipliez le défaut de masse par la vitesse du carré léger (C²), en utilisant l'unité de masse atomique du facteur de conversion 1 (AMU) =931,5 mEV / c².
Exemple:
La fission de l'uranium-235 (U-235) peut être représentée comme suit:
`` '
Otte
`` '
* défaut de masse: Le défaut de masse dans cette réaction est d'environ 0,215 AMU.
* Énergie libérée:
* E =mc² =(0,215 amu) * (931,5 mev / c²) =200,7 mev
Par conséquent, environ 200,7 MEV d'énergie sont libérés par événement de fission de U-235.
Remarque: L'énergie libérée dans la fission peut varier légèrement en fonction des noyaux de fille spécifiques produits et de l'énergie des neutrons émis et des rayons gamma.
Applications pratiques:
L'énergie libérée dans la fission nucléaire est exploitée pour produire de l'électricité dans les centrales nucléaires. La fission joue également un rôle dans les armes nucléaires et le développement d'autres technologies nucléaires.
