Fusion vs Fission nucléaire — Science étonnante #28 - YouTube
La fission, c’est casser un atome en deux atomes plus petits et récupérer des l’énergie.
La fusion, c’est prendre deux petits atomes et les coller ensemble et récupérer de l’énergie.
Alors pourquoi on ne prend pas un atome qu’on casse, qu’on recolle, qu’on recasse, etc. pour avoir de l’énergie infinie ?
Cette vidéo en donne la réponse !
Cette question m’a longtemps bugué quand j’étais petit, et j’avais prévu de faire un article sur CSeu dessus aussi, mais ça n’est plus nécessaire ^^.
Du coup je me permet de répondre à une autre question : si l’univers commence avec l’hydrogène et de l’hélium, et que les étoiles fusionnent ça jusqu’au fer, alors d’où vient l’or, le plomb, le cuivre, tous plus lourds que le fer ?
Déjà, commençons par les étoiles. Une étoile est un état d’équilibre entre la gravitation à grande échelle et la fusion nucléaire à petite échelle. La fusion libère de l’énergie, dont de la chaleur, qui permet de dilater le cœur de l’étoile pour contrer son effondrement.
La fusion ne peut aller que jusqu’au fer, car au delà, la fusion ne libère pas d’énergie pour contrer l’effondrement gravitationnel du cœur des étoiles.
Pour qu’un atome plus lourd que le Fer puisse être constitué dans une étoile, il faudrait non plus compenser l’effondrement, mais l’accentuer : ceci provoquerait un effondrement total et donc la mort de l’étoile.
Et bien… c’est pourtant ce qui se passe !
Quand l’étoile n’a plus rien à fusionner et que son cœur ne contient plus que le fer, l’effondrement s’accélère de façon dramatique (plus rien ne la compensant). Quand les couches externes de l’étoile s’effondrent aussi, ils finissent par se heurter au cœur super-dense de fer.
Au cours de ce processus, l’effondrement des couches externe apporte une quantité d’énergie suffisante pour fusionner le fer dans des atomes plus lourds : or, argent, cuivre, uranium, plomb, iode… Cette fusion ne libère pas d’énergie, donc, mais en consomme.
Quand les couches s’effondrent, et heurtent le cœur dense de l’étoile, leur élan est tel qu’elles rebondissent dessus et l’étoile finit par exploser : les couches externes sont expulsées dans l’espace interstellaire, et les atomes lourds sont entraînées avec elles : c’est une supernova.
Un atome plus lourd que le fer, emprisonne donc du dernier souffle d’énergie d’une étoile mourante.
C’est de cette façon que tous les atomes au delà du fer sont formés.
Le fer n’étant que le 26 élément du tableau, sur les 92 éléments naturels, 66 sont formés exclusivement par les supernovae, et 25 sont formés dans les étoiles. Le dernier, l’hydrogène, provient du big-bang (et les quelques éléments au delà du n°92 sont artificiels, créés dans des accélérateurs de particules).
La fusion, c’est prendre deux petits atomes et les coller ensemble et récupérer de l’énergie.
Alors pourquoi on ne prend pas un atome qu’on casse, qu’on recolle, qu’on recasse, etc. pour avoir de l’énergie infinie ?
Cette vidéo en donne la réponse !
Cette question m’a longtemps bugué quand j’étais petit, et j’avais prévu de faire un article sur CSeu dessus aussi, mais ça n’est plus nécessaire ^^.
Du coup je me permet de répondre à une autre question : si l’univers commence avec l’hydrogène et de l’hélium, et que les étoiles fusionnent ça jusqu’au fer, alors d’où vient l’or, le plomb, le cuivre, tous plus lourds que le fer ?
Déjà, commençons par les étoiles. Une étoile est un état d’équilibre entre la gravitation à grande échelle et la fusion nucléaire à petite échelle. La fusion libère de l’énergie, dont de la chaleur, qui permet de dilater le cœur de l’étoile pour contrer son effondrement.
La fusion ne peut aller que jusqu’au fer, car au delà, la fusion ne libère pas d’énergie pour contrer l’effondrement gravitationnel du cœur des étoiles.
Pour qu’un atome plus lourd que le Fer puisse être constitué dans une étoile, il faudrait non plus compenser l’effondrement, mais l’accentuer : ceci provoquerait un effondrement total et donc la mort de l’étoile.
Et bien… c’est pourtant ce qui se passe !
Quand l’étoile n’a plus rien à fusionner et que son cœur ne contient plus que le fer, l’effondrement s’accélère de façon dramatique (plus rien ne la compensant). Quand les couches externes de l’étoile s’effondrent aussi, ils finissent par se heurter au cœur super-dense de fer.
Au cours de ce processus, l’effondrement des couches externe apporte une quantité d’énergie suffisante pour fusionner le fer dans des atomes plus lourds : or, argent, cuivre, uranium, plomb, iode… Cette fusion ne libère pas d’énergie, donc, mais en consomme.
Quand les couches s’effondrent, et heurtent le cœur dense de l’étoile, leur élan est tel qu’elles rebondissent dessus et l’étoile finit par exploser : les couches externes sont expulsées dans l’espace interstellaire, et les atomes lourds sont entraînées avec elles : c’est une supernova.
Un atome plus lourd que le fer, emprisonne donc du dernier souffle d’énergie d’une étoile mourante.
C’est de cette façon que tous les atomes au delà du fer sont formés.
Le fer n’étant que le 26 élément du tableau, sur les 92 éléments naturels, 66 sont formés exclusivement par les supernovae, et 25 sont formés dans les étoiles. Le dernier, l’hydrogène, provient du big-bang (et les quelques éléments au delà du n°92 sont artificiels, créés dans des accélérateurs de particules).