Bilan d'énergie d'une réaction de fusion

Le problème exposé dans ce sujet a été résolu.

Salut,

J’étudie la réaction de fusion suivante où je cherche à calculer l’énergie E\mathrm E :

2H+3H  4He+n+E\mathrm{^2H + ^3H \ \rightarrow \ ^4He + n + E}

Je dispose des énergies de liaisons B(2H)B(^2H), B(3H)B(^3H) et B(4He)B(^4He).

Si l’on appelle M(X)M(X) l’énergie de masse de l’entité XX, alors le bilan s’écrit :

M(2H)+B(2H)+M(3H)+M(3H)=M(4He)+B(4He)+M(n)+EM(^2H) + B(^2H) + M(^3H) + M(^3H) = M(^4He) + B(^4He) + M(n) + E 

Le corrigé m’indique que E=B(4He)B(2H)B(3H)E = B(^4He) - B(^2H) - B(^3H) mais je ne comprends pas pourquoi, je n’arrive pas à retrouver cette expression à partir de mon équation bilan.

Mon équation bilan serait-elle fausse ?

Salut,

L’énergie de liaison, c’est la différence entre l’énergie de masse d’une entité et l’énergie de masse de ces composants isolés. Tu la comptes deux fois dans ton bilan. Soit tu écris le bilan avec seulement les énergie de liaisons, soit seulement avec les énergies de masse.

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Merci pour la réponse.
Je pense qu’il me manque une hypothèse parce que mes calculs n’aboutissent pas.

Lorsque je fais un bilan avec seulement les énergies de liaison, dois-je admettre qu’au cours de la réaction, il y a conservation des énergies de liaison ?

B(2H)+B(3H)=B(4He)B(^2H) + B(^3H) = B(^4He)

Si cette équation est fausse, alors je ne sais pas comment faire un bilan à partir des énergies de liaison seules.
(Idem en prenant uniquement les énergies de masse)

Faut quand même pas oublier ton photon EE dans ton bilan…

Expliqué de façon un peu terre à terre, la réaction que tu as écrit réarrange quelques nucléons dans une configuration plus stable, ce qui transforme de l’énergie de liaison en énergie sous forme d’un photon. L’énergie libérée (EE) est la différence d’énergie de masse des différentes entités impliquées.

La conservation d’énergie nous dit juste que E+M(n)+M(4He)=M(3H)+M(2H)E + M(n) + M(^4\mathrm{He}) = M(^3\mathrm{H}) + M(^2\mathrm{H}).

Maintenant physiquement, les composées d’un côté et de l’autre (le neutron et l’hélium d’une part, l’hydrogène de l’autre) sont composés des mêmes nucléons donc la seule chose qui importe physiquement, c’est la différence d’énergie impliquée dans la liaison des nucléons. Si on soustrait 2M(p)+3M(n)2M(p) + 3M(n) de chaque côté de l’équation précédente on se retrouve avec EB(4He)=B(3H)B(2H)E - B(^4\mathrm{He}) = -B(^3\mathrm{H}) - B(^2\mathrm{H}). On préfère souvent utiliser les réactions de liaisons que les énergie de masses totales parce que les grandeurs manipulées ont alors toutes des ordres de grandeur similaires.

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