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Concept
Liaison nucléaire
Résumé
La liaison nucléaire est le phénomène qui assure la cohésion d'un noyau atomique.
Le noyau atomique est composé de protons de charge électrique positive, et de neutrons de charge électrique nulle. La répulsion coulombienne tend à séparer les protons. C'est la force nucléaire qui permet d'assurer la stabilité du noyau.
L'énergie de liaison E d'un noyau atomique est l'énergie qu'il faut fournir au noyau pour le dissocier en ses nucléons, qui s'attirent du fait de la force nucléaire, force qui correspond à l’interaction forte résiduelle. On définit aussi l'énergie de liaison par nucléon, E/A, où A désigne le nombre de masse du nucléide.
énergie nucléaire
alt=Courbe d'Aston : énergie de liaison par nucléon en fonction du nombre de masse, pour les isotopes les plus courants.|upright=2|vignette|Courbe d'Aston : énergie de liaison par nucléon en fonction du nombre de masse, pour les isotopes les plus courants.
Certaines transformations de noyaux libèrent de l'énergie de liaison : c'est l'origine de l'énergie nucléaire. Ces transformations, appelées réactions nucléaires, sont de deux types :
dans la fusion nucléaire, deux éléments légers (hydrogène, hélium...) produisent un dégagement d'énergie en fusionnant, à l’œuvre notamment dans le Soleil ou les bombes thermonucléaires, dites « bombes H » ;
dans la fission nucléaire, les éléments lourds (uranium, plutonium...) ne peuvent dégager de l'énergie qu'en se scindant, réaction mise en œuvre dans les centrales nucléaires ainsi que dans les bombes atomiques, dites « bombes A ».
Les éléments intermédiaires relevant du pic du fer : chrome (Cr), manganèse (Mn), cobalt (Co), nickel (Ni), situés au plateau de la courbe d'Aston ci-contre, ont l'énergie de liaison par nucléon la plus forte et sont les plus stables ; leur fusion comme leur fission consomment des énergies colossales qui n'apparaissent que lors des explosions de supernovæ.
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