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Sébastien 
écrit à
Albert Einstein
Albert Einstein


La masse et l'énergie


   

Bonjour Monsieur Albert,

Je me nomme Sébastien. Je n'ai que treize ans mais je m'intéresse beaucoup à vous: je suis votre plus grand fan.

Ce que je voudrais savoir, c'est comment on peut faire exploser une masse comme dans votre fameuse équation E=MC². J'ai beau chercher mais je n'ai pas trouvé, alors je m'adresse directement à vous, Monsieur.

Merci d'avance, Monsieur Albert.


Cher ami,
 
Je vous remercie pour le compliment mais, vous savez, vous devez être le centième à me dire que vous êtes mon plus grand fan.
 
Je vais tenter de vous répondre simplement, mais sachez juste que la réalité est un peu plus complexe que ma réponse.
 
Une petite mise au point s'impose d'entrée de jeu. Mon équation n'explique pas comment faire exploser une masse: elle permet juste de calculer la quantité d'énergie dégagée par l'explosion.
 
Prenez la bombe atomique. Je vous l'explique?
 
Une bombe atomique est composée d'un cœur d'uranium ou de plutonium, deux éléments radioactifs. Le cœur est sphérique et est entouré de toute une série d'explosifs reliés, de manière extrêmement précise et par des fils de longueur identique, à un détonateur. Les explosifs détonnent tous en même temps, et le cœur est ainsi comprimé. Comme l'uranium est radioactif, ses atomes libèrent des neutrons. En deçà d'un certain seuil, appelé masse critique, cela ne pose pas trop de problème. Mais quand l'uranium est comprimé, la masse critique est atteinte, et une réaction en chaîne a lieu, ce qui entraîne l'explosion de la bombe.
 
Quand un neutron frappe un atome d'uranium, celui-ci devient instable et fissionne en un noyau de Kr-89 et en un noyau de Ba-144. Cependant, la masse du noyau de Krypton additionnée à la masse du noyau de Barium est légèrement inférieure à la masse du noyau d'uranium d'origine. La toute petite différence est appelée «défaut de masse», et s'explique par le fait qu'une petite partie de la masse a été convertie directement en énergie (rayonnement gamma), selon la formule E = mc2. Même si cette masse (m) est très petite, la quantité d'énergie dégagée est énorme parce que m est multiplié par la vitesse de la lumière au carré, ce qui est un gros chiffre.
 
La fission d'un atome d'uranium dégage aussi deux nouveaux neutrons, qui iront à leur tour frapper et faire fissionner deux noyaux d'uranium. La réaction en chaîne prend place.
 
Albert Einstein

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