Fusion, fission et nucléosynthèse

Ce chapitre présente les concepts fondamentaux de la physique nucléaire, en se concentrant sur la fusion et la fission nucléaires, ainsi que sur la formation des éléments dans l'univers. La fusion implique l'union de noyaux légers pour former un noyau plus lourd, tandis que la fission nucléaire consiste en la fragmentation d'un noyau lourd en noyaux plus légers. Ce dernier processus est utilisé dans les centrales nucléaires pour produire de l'énergie.

Définition: La fusion nucléaire est l'union de noyaux légers pour former un noyau plus lourd, tandis que la fission nucléaire est la fragmentation d'un noyau lourd en noyaux plus légers.

Le cours aborde également la composition de l'univers, de la Terre et de la biosphère en termes d'éléments chimiques. La nucléosynthèse primordiale, qui s'est produite minutes après le Big Bang, a créé les premiers atomes légers comme l'hydrogène, l'hélium et le lithium. La nucléosynthèse stellaire se déroule dans les étoiles, tandis que la nucléosynthèse explosive a lieu lors des supernovas, créant des noyaux encore plus lourds.

Exemple: La fusion nucléaire peut être illustrée par la réaction : ¹⁴Cr + ²H₂ → ²⁶Fe

Le concept de radioactivité est introduit, défini comme la transformation naturelle d'un noyau instable en un autre noyau. La demi-vie d'un élément radioactif est également expliquée comme le temps nécessaire pour que la moitié des noyaux initialement présents se désintègrent.

Vocabulaire: La demi-vie (t1/2) est la durée nécessaire pour que la moitié des noyaux radioactifs initialement présents se désintègrent.