Énergie de liaison nucléaire

Courbe d’énergie de liaison nucléaire

La courbe d’énergie de liaison est obtenue en divisant l’énergie de liaison nucléaire totale par le nombre de nucléons. Le fait qu’il y ait un pic dans la courbe d’énergie de liaison dans la région de stabilité près du fer signifie que la rupture de noyaux plus lourds (fission) ou la combinaison de noyaux plus légers (fusion) donnera des noyaux plus étroitement liés (moins de masse par nucléon).

Les énergies de liaison des nucléons sont de l’ordre de millions d’électrons volts comparées à des dizaines d’eV pour les électrons atomiques. Alors qu’une transition atomique peut émettre un photon de l’ordre de quelques électron-volts, peut-être dans la région de la lumière visible, les transitions nucléaires peuvent émettre des rayons gamma avec des énergies quantiques dans la gamme MeV.

La limite de fer

L’accumulation d’éléments plus lourds dans les processus de fusion nucléaire dans les étoiles est limitée aux éléments inférieurs au fer, car la fusion du fer soustrairait de l’énergie plutôt que de la fournir. Le fer-56 est abondant dans les processus stellaires, et avec une énergie de liaison par nucléon de 8.8 MeV, c’est le troisième nucléide le plus étroitement lié. Son énergie de liaison moyenne par nucléon n’est dépassée que par 58Fe et 62Ni, l’isotope du nickel étant le plus étroitement lié des nucléides.

Courbe d’énergie de liaison nucléaire

Énergie de liaison nucléaire

Exemple de fusion

Exemple de fission

Les noyaux les plus étroitement liés