Différence entre l'énergie atomique et l'énergie nucléaire

Principale différence - énergie atomique vs énergie nucléaire

Tous les atomes sont composés d'un noyau et d'un nuage d'électrons autour du noyau. Le noyau est composé de protons et de neutrons, qui sont des particules subatomiques. Chaque atome transporte une certaine quantité d'énergie. C'est ce qu'on appelle l'énergie atomique. Cette énergie atomique comprend les énergies potentielles des particules subatomiques et l'énergie nécessaire pour maintenir les électrons dans les orbitales autour du noyau. L'énergie nucléaire fait référence à l'énergie libérée par la fission et la fusion du noyau. La principale différence entre l’énergie atomique et l’énergie nucléaire est que l'énergie atomique comprend l'énergie requise pour contenir des électrons dans un atome alors que l'énergie nucléaire ne comprend pas l'énergie nécessaire pour contenir des électrons

Zones clés couvertes

1. Qu'est-ce que l'énergie atomique?
      - Définition, types, exemples
2. Qu'est-ce que l'énergie nucléaire?
      - Définition, types, exemples
3. Quelle est la différence entre l'énergie atomique et l'énergie nucléaire
      - Comparaison des différences clés

Termes clés: énergie atomique, énergie atomique de liaison, équation d’Einstein, énergie d’ionisation, énergie nucléaire de liaison, fission nucléaire, fusion nucléaire, neutrons, énergie nucléaire, énergie potentielle, désintégration radioactive

Qu'est-ce que l'énergie atomique?

L'énergie atomique est l'énergie totale qu'un atome transporte avec elle. Le terme énergie atomique a été introduit pour la première fois avant la découverte du noyau. L'énergie atomique est la somme de différents types d'énergies. 

Types d'énergies 

Atomic Binding Energy

L'énergie de liaison atomique d'un atome est l'énergie nécessaire pour désassembler un atome en électrons libres et en noyau. Il mesure l'énergie nécessaire pour éliminer les électrons des orbitales d'un atome. Ceci est aussi appelé le énergie d'ionisation en considérant différents éléments.

Energie de liaison nucléaire

C'est l'énergie nécessaire pour scinder le noyau en neutrons et en protons. En d'autres termes, l'énergie de liaison nucléaire est l'énergie qui a été utilisée pour maintenir les neutrons et les protons ensemble pour former le noyau. L'énergie de liaison est toujours une valeur positive, car l'énergie doit être utilisée pour conserver les forces entre protons et neutrons..

Figure 1: Energie de liaison nucléaire de certains éléments

Energie potentielle du noyau

L'énergie potentielle est la somme des énergies potentielles de toutes les particules subatomiques d'un noyau. Étant donné que les particules subatomiques ne sont pas détruites lors de la scission nucléaire, ces particules auront toujours une énergie potentielle. L'énergie potentielle peut être convertie en différentes formes d'énergie.

Énergie libérée par la fission et la fusion nucléaires

La fission nucléaire et la fusion nucléaire peuvent être appelées réactions nucléaires. La fission nucléaire est le processus par lequel un noyau est divisé en parties plus petites. La fusion nucléaire est le processus où deux noyaux atomiques se combinent pour former un seul grand noyau.

Énergie libérée dans la désintégration radioactive

Les noyaux instables subissent un processus spécial appelé décroissance radioactive afin d'obtenir un état stable. Là, neutrons ou protons peuvent être convertis en différents types de particules qui sont ensuite émises par le noyau.

L'énergie des atomes qui sont dans les obligations chimiques

Les composés sont composés de deux atomes ou plus. Ces atomes sont liés les uns aux autres par des liaisons chimiques. Afin de maintenir les atomes dans ces liaisons chimiques, une certaine énergie est requise. Ceci est appelé énergie inter-atomique.

Qu'est-ce que l'énergie nucléaire?

L'énergie nucléaire est l'énergie totale du noyau d'un atome. L'énergie nucléaire est libérée lorsque des réactions nucléaires se produisent. Les réactions nucléaires sont des réactions qui peuvent changer le noyau d'un atome. Il existe deux principaux types de réactions nucléaires: les réactions de fission nucléaire et les réactions de fusion nucléaire..

Fission nucléaire

Une fission nucléaire est la division du noyau en particules plus petites. Ces particules sont appelées produits de fission. Lorsqu'une fission nucléaire se produit, la masse totale finale des produits de fission n'est pas égale à la masse initiale totale du noyau. La valeur finale est également inférieure à la valeur initiale. La masse manquante est convertie en énergie. L'énergie libérée peut être trouvée en utilisant l'équation d'Einstein.

E = mc²

Où E est l'énergie libérée, m est la masse manquante et c est la vitesse de la lumière.

Une fission nucléaire peut se produire de trois manières:

Désintégration radioactive

La désintégration radioactive se produit dans les noyaux instables. Ici, certaines particules subatomiques sont converties en différentes formes de particules et sont émises spontanément. Cela se produit afin d'obtenir un état stable.

Bombardement de neutrons

La fission nucléaire peut se produire par bombardement de neutrons. Lorsqu'un noyau reçoit un neutron de l'extérieur, il peut se scinder en fragments. Ces fragments sont appelés produits de fission. Cela libère une grande quantité d'énergie avec plus de neutrons du noyau.

La fusion nucléaire

La fission nucléaire se produit lorsque deux ou plusieurs noyaux se combinent pour former un nouveau noyau unique. Une grande quantité d'énergie est libérée ici. La masse manquante au cours du processus de fusion est convertie en énergie.

Figure 2: Réaction de fusion nucléaire

Les exemples ci-dessus montrent la fusion du deutérium (²H) et le tritium (³H). La réaction donne de l'hélium (⁴Il) comme produit final avec un neutron. La réaction produit un total de 17,6 MeV.

L'énergie nucléaire est une bonne source d'énergie pour la production d'électricité. Les réacteurs nucléaires peuvent utiliser l’énergie nucléaire pour produire de l’électricité. La densité énergétique des éléments pouvant être utilisés dans les réacteurs nucléaires est très élevée par rapport à d'autres sources d'énergie telles que les combustibles fossiles. Cependant, un inconvénient majeur de l'utilisation de l'énergie nucléaire est la formation de déchets nucléaires et les accidents dramatiques pouvant survenir dans les centrales électriques.

Différence entre l'énergie atomique et l'énergie nucléaire

Définition

Énergie atomique: L'énergie atomique est l'énergie totale qu'un atome transporte avec elle.

Énergie nucléaire: L'énergie nucléaire est l'énergie totale du noyau d'un atome.

Valeur

Énergie atomique: L'énergie atomique a une valeur très élevée puisqu'il s'agit de l'énergie totale composée d'un atome..

Énergie nucléaire: L'énergie nucléaire est une valeur élevée en raison de la forte énergie libérée par les réactions nucléaires.

Une liaison chimique

Énergie atomique: L'énergie atomique comprend l'énergie nécessaire pour maintenir les atomes dans des liaisons chimiques lorsque les atomes sont dans des composés.

Énergie nucléaire: L'énergie nucléaire n'inclut pas l'énergie nécessaire pour maintenir les atomes dans des liaisons chimiques

Électrons

Énergie atomique: L'énergie atomique comprend l'énergie nécessaire pour scinder un atome en électrons libres et en noyau.

Énergie nucléaire: L'énergie nucléaire n'inclut pas l'énergie nécessaire pour scinder un atome en électrons libres et en noyau.

Conclusion

L'énergie atomique et l'énergie nucléaire sont définies en ce qui concerne les atomes. L'énergie atomique comprend la somme de l'énergie incluse dans un atome. L'énergie nucléaire comprend l'énergie libérée lorsque des modifications sont apportées au noyau d'un atome. C'est la principale différence entre l'énergie atomique et l'énergie nucléaire.

Référence: 

1. «Fusion nucléaire». Archives Atomci. Bibliothèque numérique scientifique nationale, n.d. Web. Disponible ici. 28 juillet 2017.
2. «Fusion nucléaire». Fusion nucléaire. N.p., n.d. Web. Disponible ici. 28 juillet 2017. 

Courtoisie d'image:

«Courbe énergétique de liaison - isotopes communs» (domaine public) via Commons Wikimedia
“Fusion de deutérium et de tritium” Par Wykis - Son propre travail, basé sur w: Fichier: D-t-fusion.png (domaine public) via Commons Wikimedia