Défaut de masse

Natsukiuri · November 2, 2023

Hello la compagnie !

Alors je comprends pas pourquoi cette item de l examen blanc de 2022-2023 est compté vrai :

Pour moi le défaut de masse est justement supérieur car 63275,02>63274,92 Mc2

Merci pour vos réponses !

Edited November 2, 2023 by Natsukiuri

Bastitine · November 2, 2023

Salut ! Les deux noyaux (qui diffèrent d'un neutron/proton) ont le même nombre de masses donc même si la masse d'un proton est légèrement différente de celle d'un neutron, on peut dire que la masse des composants de l'atome pris séparément est constante entre les deux atomes. Or le défaut de masse c'est la masse des composants pris séparément - la masse de l'atome. Dans ce cas là, la masse de l'atome de Gallium étant inférieure à celle de celui de Germanium, le défaut de masse du gallium 68 est bien supérieur à celui du Germanium 68 (car si il y a un "-" devant la masse du noyau, donc plus la masse du noyau est importante moins le défaut de masse l'est). J'espère que ces explications ont pu t'aider :)

Edited November 2, 2023 by Bastitine

Bastitine · November 2, 2023

25 minutes ago, -manon said:

Coucou @Natsukiuri et @Bastitine!

En écrivant la chaine de filiation de cet énoncé par énergie décroissante on a : As->Ni->Cu->Ge->Ga->Zn (car pour qu'il y ait un processus de désintégration il faut que le noyau père ait une masse supérieure à celle du fils).

On calcule l'énergie libérée lors de la désintégration du Germanium en Gallium: 63275,02-63274,92=0,1

Puis celle libérée lors de la désintégration du Gallium en Zinc : 63274,92-63272,00=2.92

Par l'équivalence masse énergie on obtient bien que le défaut de masse du Germanium est inférieur à celui du Gallium.

@Bastitine Attention tu confonds différence de masse et défaut de masse (qui représente une différence de masse mais dont il n'est pas question dans ce QCM). Le noyau de Galium a effectivement une masse inférieure à celle du Germanium, mais pour calculer le défaut de masse beaucoup d'autres variables rentrent en compte. Le gallium 1 neutron de plus germanium et la masse d'un neutron étant supérieure à celle d'un proton comme on va soustraire en plus la masse de l'atome de gallium assemblé, on pourrait comme tu le fait remarquer en déduire que son défaut de masse va être supérieur. Mais sans données supplémentaires il est difficile d'en arriver à cette conclusion d'autant plus que la différence de masse entre les noyaux et la différence de proton n'est pas significative. Je te renvoie vers ce sujet si jamais pour bien faire la différence entre défaut et différence de masse.

Bonne après-midi à vous deux et bon courage dans vos révisions ;)

C'était l'explication que nous avait donné le prof de td dans lequel on a eu la même question, comme quoi la masse des constituants pris séparément était équivalente pour les deux atomes (même si, je suis d'accord, pas exactement car protons et neutrons n'ont pas des masses exactement égales). Alors, on pouvait regarder le seul paramètre qui variait qui était la masse des deux atomes. Mais dans tous les cas, on est d'accord que comme le germanium se désintègre spontanément en gallium alors il a une énergie plus haute et donc un défaut de masse moins important ? Merci pour tes explications en tout cas !

Edited November 2, 2023 by Bastitine

-manon · November 2, 2023

Je me suis embrouillée toute seule dans ma réponse, désolé @Bastitine tu as entièrement raison..

On peut raisonner comme l'a expliqué @Bastitine avec la formule du défaut de masse :

Défaut de masse = ∆𝑚= somme des masses des nucléons – masse du noyau =[𝑍(𝑚𝑝+me) + (𝐴 − 𝑍)𝑚𝑛] – M_a

Avec:

- Z(Ga)=31 Z(Ge)=32

- nombre de neutrons(Ga)=37 nombre de neutrons(Ge)=36

-M_a(Ga)=63274,92/c² M_a(Ge)=63275,02/c²

-mn>mp (faible différence)

La masse du Galium étant plus faible que celle du germanium, il aura un défaut de masse plus important.

il y a 44 minutes, Bastitine a dit :

Mais dans tous les cas, on est d'accord que comme le germanium se désintègre spontanément en gallium alors il a une énergie plus basse et donc un défaut de masse plus grand ?

Oui c'est ça, la désintégration entraîne un accroissement du défaut de masse total qui correspond au dégagement d'énergie.