Bilan — S2 · L'usine stellaire
Où sont fabriqués les noyaux ?
Les noyaux de la centaine d'éléments chimiques stables se forment dans les étoiles. Des réactions nucléaires fabriquent ces noyaux à partir de l'hydrogène initial.
Fusion ou fission ?
Quelle est la différence entre fusion et fission ?
La fusion et la fission sont des réactions nucléaires, car elles transforment les noyaux eux-mêmes. Ce ne sont pas des réactions chimiques. Une réaction chimique change seulement les liaisons entre les atomes.
| Ce qui se passe | Où | |
|---|---|---|
| Fusion | des noyaux légers se soudent en un noyau plus gros | les étoiles (et peut-être demain le réacteur ITER) |
| Fission | un noyau lourd est cassé en deux noyaux plus petits | nos centrales nucléaires actuelles |
À RETENIR : la fusion a lieu dans les étoiles. La fission a lieu dans nos centrales. Ne les inverse pas.
Comment vérifier une équation nucléaire ?
Dans une équation nucléaire, la somme des nombres de nucléons A et la somme des numéros atomiques Z se conservent de part et d'autre de la flèche.
- A (en haut) : 3 + 3 = 4 + 2 × 1 ✓
- Z (en bas) : 2 + 2 = 2 + 2 × 1 ✓
Deux noyaux légers se soudent, donc c'est une fusion.
L'usine, étage par étage
Étage par étage, l'usine stellaire fabrique des noyaux de plus en plus gros : hydrogène → hélium → carbone → néon et magnésium → silicium → fer.
Et là, l'usine s'arrête. Le fer est le dernier noyau de la chaîne. Les noyaux plus lourds que le fer se forment autrement, surtout lors de l'explosion d'une étoile ou de la collision de deux étoiles.
Les atomes de ton corps sont donc d'anciennes poussières d'étoiles. Cette phrase de Hubert Reeves est poétique, mais elle décrit un résultat scientifique.
Côté histoire : l'affaire Cecilia Payne
En 1925, Cecilia Payne analyse les spectres des étoiles. Elle démontre que les étoiles sont surtout faites d'hydrogène.
Personne ne la croit sur le moment. Les astronomes reconnus de l'époque sont persuadés que les étoiles ont la même composition que la Terre. À cause du poids de leur autorité, il faut attendre plusieurs années pour que son résultat soit accepté.
À RETENIR : une mesure juste ne suffit pas à convaincre. L'histoire des sciences en donne ici un exemple.
La suite
L'usine fabrique du nickel 56, qui se transforme tout seul en fer 56. Certains noyaux peuvent donc se transformer spontanément.
Comment ? À quelle vitesse ? Et peut-on se servir de ces transformations ?