Défaut de masse et énergie de cohésion d'un noyau (suite)
Cette différence est liée à l'existence d'une énergie \(\Delta E\) appelée énergie de cohésion ou énergie de liaison du noyau qui est liée au défaut de masse par l'équivalence masse- énergie basée sur la relation d'Einstein :
\(\b{$\Delta E = \Delta m.c^{\mathrm{2}}$}\) (2)
où c est la célérité de la vitesse de la lumière dans le vide (3,0.108 m.s-1).
Dans cette formulation \(\Delta E\) et \(\Delta m\) sont des grandeurs positives : \(\Delta E\) est l'énergie qu'il faudrait fournir pour diviser le noyau au repos en ses nucléons constitutifs au repos et \(\Delta m\) est l'augmentation de masse qui serait mesurée lors de cette opération.
Plus \(\Delta E\) est élevée, plus le noyau est stable. Pour comparer les stabilités des noyaux, l'énergie de cohésion est divisée par le nombre de nucléons pour obtenir une énergie de cohésion par nucléon.
Si \(\Delta m\) est exprimé en kg et c en m.s-1 alors \(\Delta E\) est obtenue en joule. Cependant, il est habituel de convertir \(\Delta E\) en électron-volt, unité d'énergie plus adaptée à l'ordre de grandeur des énergies mises en jeu à l'échelle atomique. La valeur de l'électron-volt est définie comme l'énergie cinétique d'un électron accéléré depuis le repos par une différence de potentiel égale à 1 V. Elle vaut donc E c = \(e.\Delta V\) = 1,602.10-19.1 = 1,602.10-19 J. Son symbole est eV. Retenez que :
\(\mathrm{1 eV =1,602.10^{-19} J \cong 1,6.10^{-19} J}\)
On utilise souvent un multiple de l'électron-volt, le mégaélectron-volt de symbole MeV, pour exprimer \(\Delta E\) :
\(\mathrm{1 MeV = 10^{6} eV = 1,602.10^{-13} J \cong 1,6.10^{-13} J}\)