Qu’est-ce que Electronvolt (unité eV) – Unité d’énergie – Définition

Étant donné que l’énergie est une quantité physique fondamentale et qu’elle est utilisée dans diverses branches physiques et techniques, il existe de nombreuses unités énergétiques en physique et en génie.

• Joule (unité: J)
• Calorie (unité: cal)
• Unité thermique Britich (unité: BTU)
• Force de pied-livre (unité: ft.lbf)
• Kilowatt-heure (unité: kWh)
• Mégawatt-jour (unité: MWd)
• Electronvolt (unité: eV)

Electronvolt (unité: eV)

Electronvolt (unité: eV) . Les électro-volts sont une unité d’énergie traditionnelle, en particulier en physique atomique et nucléaire . L’électronvolt est égal à l’énergie gagnée par un seul électron lorsqu’il est accéléré par 1 volt de différence de potentiel électrique . Le travail effectué sur la charge est donné par la charge multipliée par la différence de tension, donc le travail W sur l’électron est: W = qV = (1,6 x 10 ^-19 C) x (1 J / C) = 1,6 x 10 ^-19 J . Comme il s’agit d’une très petite unité, il est plus pratique d’utiliser des multiples d’électronvolts: kilo-électronvolts (keV), méga-électronvolts (MeV), giga-électronvolts (GeV) et ainsi de suite. Depuis Albert Einstein a montré quemasse et énergie sont équivalentes et convertibles l’ une dans l’autre, l’électronvolt est également une unité de masse. Il est courant en physique des particules, où les unités de masse et d’énergie sont souvent échangées, d’exprimer la masse en unités d’eV / c ² , où c est la vitesse de la lumière dans le vide (de E = mc ² ). Par exemple, on peut dire que le proton a une masse de 938,3 MeV , bien qu’à proprement parler il devrait être de 938,3 MeV / c ² . Pour un autre exemple, une annihilation électron – positron se produit lorsqu’un électron chargé négativement et un positron chargé positivement (chacun ayant une masse de 0,511 MeV / c ²) entrer en collision. Lorsqu’un électron et un positron entrent en collision, ils s’annihilent, entraînant la conversion complète de leur masse au repos en énergie pure (selon la formule E = mc ² ) sous la forme de deux rayons gamma (photons) de 0,511 MeV dirigés de façon opposée .

e ^– + e ⁺ → γ + γ (2x 0,511 MeV)

• • 1 eV = 1,603 x ^10-19 J
  • 1 eV = 3,83 x ^10-20 cal
  • 1 eV = 1,52 x 10 ^-22 BTU

Exemple d’énergies dans les électronvolts

• Les neutrons thermiques sont des neutrons en équilibre thermique avec un milieu environnant de température 290K (17 ° C ou 62 ° F) . L’énergie la plus probable à 17 ° C (62 ° F) pour la distribution maxwellienne est de 0,025 eV (~ 2 km / s).
• L’énergie thermique d’une molécule est à température ambiante d’environ 0,04 eV .
• Environ 1 eV correspond à un photon infrarouge de longueur d’onde 1240 nm.
• Les photons de lumière visible ont des énergies comprises entre 1,65 eV (rouge) et 3,26 eV (violet).
• La première résonance dans la réaction n + ²³⁸ U est à 6,67 eV (énergie du neutron incident), ce qui correspond au premier niveau virtuel à ²³⁹ U , a une largeur totale de seulement 0,027 eV, et la durée de vie moyenne de cet état est de 2,4 × 10 à ¹⁴ s.
• L’énergie d’ionisation de l’hydrogène atomique est de 13,6 eV .
• Le carbone 14 se désintègre en azote 14 par la désintégration bêta (désintégration bêta pure). Les particules bêta émises ont une énergie maximale de 156 keV, tandis que leur énergie moyenne pondérée est de 49 keV .
• Les photons de radiographie médicale de diagnostic à haute énergie ont des énergies cinétiques d’environ 200 keV.
• Le thallium 208, qui est l’un des nucléides de la chaîne de désintégration du ²³² U , émet des rayons gamma de 2,6 MeV qui sont très énergétiques et très pénétrants.
• L’énergie cinétique typique des particules alpha provenant de la désintégration radioactive est d’environ 5 MeV . Elle est causée par le mécanisme de leur production.
• L’ énergie totale libérée dans un réacteur est d’ environ 210 MeV par fission de ²³⁵ U , répartie comme indiqué dans le tableau. Dans un réacteur, l’énergie récupérable moyenne par fission est d’ environ 200 MeV , soit l’énergie totale moins l’énergie de l’énergie des antineutrinos qui sont rayonnés.
• Le rayon cosmique peut avoir des énergies de 1 MeV – 1000 TeV .