Fusion noyaux lourds

[jehu73]

Bonjour à tous

je sais ce qui se passe lors de la fission de 2 noyaux lourds mais par contre que se passe t'il lors de la fusion de 2 noyau lourds.Cela produit il de l'energie?
je suppose qu'il faut beaucoup d'energie pour cette fusion.
pouvez vous m'aider
merci

[Sake]

Bonjour à tous

je sais ce qui se passe lors de la fission de 2 noyaux lourds mais par contre que se passe t'il lors de la fusion de 2 noyau lourds.Cela produit il de l'energie?
je suppose qu'il faut beaucoup d'energie pour cette fusion.
pouvez vous m'aider
merci

Salut,

En effet, il faut une énergie phénoménale pour vaincre la répulsion naturelle des nucléons, due à une barrière coulombienne énergétique en où les sont les nombres atomiques de chaque noyau nucléaire, ce qui explique pourquoi nous ne fusionnons que des noyaux légers...
On fusionne aussi les noyaux légers pour une autre raison, ce sont ceux qui donnent le plus d'énergie à l'issue de la réaction.

Dans la réalité, on doit apporter de l'énergie sous forme d'énergie d'agitation - énergie cinétique - pour des quantités correspondant à T = 10;) K (quelques dizaines de millions de degrés Celsius, environ).
Le véritable enjeu actuel est de pouvoir capter plus d'énergie que l'énergie input, sinon le dispositif a moins d'intérêt qu'une centrale à charbon. Des chercheurs américains du NIF y sont déjà arrivés très récemment, par une méthode CIL (confinement inertiel par laser : On bombarde l'échantillon par des lasers afin de le chauffer et le comprimer). Ils devaient obtenir une énergie utile égale à 10 fois l'énergie apportée. Ils ont finalement obtenu près de deux fois l'énergie apportée, ce qui n'est pas énorme mais encourageant.

L'énergie libérée par la réaction est transportée par l'agitation thermique du noyau résultant et une grosse partie de cette énergie accompagne le neutron libéré. D'ailleurs, ces neutrons (à 14,7 MeV) sont un gros danger pour les tokamaks actuels, car ils peuvent fortement endommager les structures. Les scientifiques travaillent actuellement sur des revêtements en Lithium 7 liquide qui permettent d'absorber ces neutrons énergétiques en libérant du tritium, un des réactifs nécessaires à la fusion. Double avantage ? A voir.

Mais tu pourras poser des questions à Skullkid. Je ne sais pas s'il travaille en physique des plasmas, mais il s'y connaît sans doute plus que moi.

[WillyCagnes]

bjr

Les réactions de fusion qui dégagent le plus d’énergie sont celles qui impliquent les noyaux les plus légers. Ainsi les noyaux de deutérium (un proton et un neutron) et de tritium (un proton et deux neutrons) sont impliqués dans les réactions suivantes :

deutérium + deutérium (hélium 3 + 0,82 MeV(1,31×10-13 joules)) + (neutron + 2,45 MeV(3,93×10-13 joules))
deutérium + deutérium (tritium + 1,01 MeV(1,62×10-13 joules)) + (proton + 3,03 MeV(4,85×10-13 joules))
deutérium + tritium (hélium 4 + 3,52 MeV(5,64×10-13 joules)) + (neutron + 14,1 MeV(2,25×10-12 joules))
deutérium + hélium 3 (hélium 4 + 3,67 MeV(5,88×10-13 joules)) + (proton + 14,7 MeV(2,35×10-12 joules))


http://montblancsciences.free.fr/terms/physique/cours/p07.htm

par contre les noyaux lourds sont en général instables et se cassent en plusieurs atomes,(par exemple produits de fissions Cs, Xe...) et il faudrait énormément d'energie pour les fusionner (donc des millions de degrés) et par des champs magnétiques très élevés.

un peu de lecture sur les tokamaKs , les physiciens nous fabriquerons dans quelques décennies un Soleil sur la Terre .Cela nous apportera de grandes Energies et chaleurs transformées en électricité pour alimenter nos villes futures grâce à des noyaux légers inépuisables.

https://fr.wikipedia.org/wiki/Tokamak

[jehu73]

merci beaucoup pour votre aide :++:

[lulu math discovering]

Je dis peut être des bêtises mais il me semble que la fusion du fer consomme de l'énergie.

[Sake]

Je dis peut être des bêtises mais il me semble que la fusion du fer consomme de l'énergie.

Exactement, la fusion du fer est endothermique (et elle le reste pour les noyaux plus lourds que celui du fer) donc elle prélève de l'énergie au milieu pour se produire.

Sachant que la réaction de fusion dégage normalement de forts rayonnements, à l'origine de la pression de radiation (http://cortial.net/fichiers/X-ENS13physiqueA-pc.pdf), les éléments légers se tarissant, l'énorme puits gravitationnel de l'étoile ne peut plus être équilibré et elle commence à s'effondrer sur elle-même. La pression au niveau du noyau devient énorme et si la masse initiale est assez importante (supérieure à ), des réactions de fusion vont se réamorcer en le cœur de l'étoile, pour se propager radialement le long de celle-ci grâce à une onde de choc qui est, rappelons-le, une onde de pression.

La réaction triple Hélium 4 + Béryllium 8 -> Carbone 12 a donc lieu, et celui-ci va fusionner jusqu'à atteindre le Silicium 28, qui va amorcer une réaction de fusion qu'on appelle "combustion du Silicium" qui peut éventuellement donner du Nickel 58, qui se désintègre ensuite pour donner du Fer.
Au delà du Fe 56 ou du Ni 58, par contre, la réaction de fusion n'est plus possible, car elle est rendue défavorable par un bilan d'énergie de liaison des nucléons négatif. On remarque d'ailleurs que l'énergie de liaison par nucléon atteint son maximum pour le fer. Cela fait de ces noyaux des éléments très stables. Ce sont les plus stables de l'Univers.

[lulu math discovering]

Exactement, la fusion du fer est endothermique (et elle le reste pour les noyaux plus lourds que celui du fer) donc elle prélève de l'énergie au milieu pour se produire.

Merci d'avoir vérifié.
D'ailleurs, cela justifie pourquoi même les étoiles les plus lourdes ne peuvent pas produire d'atomes plus lourds que le fer, du moins pas avant qu'elles n'EXPLOSENT !!!!