Les
r�actions nucl�aires mettent en jeu des quantit�s �normes d��nergies.
Soit
la r�action nucl�aire suivante :
63Li
+
11H
--->
32He
+
42He
Masse atomique :
6.01512
1.00782
3.01603
4.00260
On
peut remarquer que la masse totale n�est pas la m�me
dans les deux membres de l��quation. La masse totale des r�actifs est de
7.02294 uma ou u (unit� de masse atomique), tandis que celle des produits ne vaut
que 7.01863 uma ou u. La diff�rence de masse Δm
est :
Δm
= (3,01603uma + 4,00260 uma) - (6,01512 uma + 1,00782 uma)
= - 0,00431 uma ou u
Cette quantit� de masse est perdue lorsqu�un seul noyau 63Li r�agit avec un proton.
Si on calcule la masse ainsi perdue � l��chelle de la
mole, on obtient :
Δm
= (- 0,00431 u) . (1,66 . 10-27 kg.u-1)(6,022 .
1023
atomes.mol-1)
=
- 4,31 . 10-6 kg.mol-1
avec
1 u = 1.66 * 10-27 kg.u-1
Jusqu�ici,
nous avons toujours suppos� qu�il y a conservation des masses lors d�une r�action
chimique, pourtant, dans cette r�action nucl�aire il y a
une divergence de masse cons�quente, se situant bien au-del� de toute
erreur exp�rimentale.
L�explication
est que la masse manquante � �t� transform�e en �nergie. La relation
reliant la masse et l��nergie est donn�e par la relation d�Einstein :
E
= mc�
E
repr�sente l��nergie, m la masse et c la vitesse de la lumi�re
Etant
donn� qu�on se pr�occupe de variations d��nergie, on a :
ΔE
= ΔU = c� Δm
U
est le symbole utilis� en thermodynamique pour d�signer l��nergie
ΔU
= (9.00 * 1016 m�s-�) Δm
La
masse perdue au cours de la r�action est de
-4.31
* 10-6 kg.mol-1
donc,
ΔU
= c� Δm
=
(9,00 . 1016 m�.s-�) . (- 4,31 . 10-6
kg.mol-1)
= - 3,88 . 1011 J.mol-1
1
joule correspondant � 1 kg.m�s-�
