soleil (réaction nucléaire)

Inscrit le : 25 Avr 2007 Messages : 401

Le Soleil est constitué principalement d'hydrogène et d'hélium. On y trouve aussi un peu de silicium, d'oxygène, de carbone et de fer, mais en quantités infimes.

Pourtant, peu à peu, il va consumer tout son hydrogène et mourir. Comment ? Le Soleil convertit l'hydrogène en hélium par réaction de fusion nucléaire. Quand la température excède 15 millions de degrés, comme c'est le cas au cœur du soleil, 4 noyaux d'hydrogène entrent en fusion pour former un seul noyau d'hélium. On a calculé que le soleil avait pour 10 milliards d'années de "carburant" : nous en sommes donc environ à la moitié de sa vie.

Au fur et à mesure que l'hydrogène sera brûlé, la pression des couches extérieures va diminuer, et ne parviendra plus à contrebalancer la faible gravité. En se contractant, la température du noyau va encore augmenter et déclencher des réactions nucléaires violentes avec l'hydrogène résiduel demeurant dans une mince couche autour du noyau d'hélium.

Le Soleil va donc devenir de plus en plus chaud et lumineux. Un fois que tout l'hydrogène sera épuisé, il continuera à brûler l'hélium du noyau pour achever sa combustion. Ce dernier aura alors atteint des températures si chaudes (100 millions de degrés), qu'il repoussera les couches externes dans l'univers.Ces dernières se dilateront jusqu'à atteindre l'orbite terrestre, engloutissant au passage Mercure et Vénus.

Devenu une géante rouge, le Soleil sera alors 100 fois plus large qu'aujourd'hui. Sa température de surface ne sera plus que de 3000°C. Le soleil n'étant pas assez gros pour exploser en supernova (il lui faudrait une taille 8 fois supérieure), il va donc finir en naine blanche : les couches extérieures seront expulsées pour former une nébuleuse planétaire, tandis que le noyau se rétrécira sur lui-même, ne diffusant plus qu'une faible lueur avant de s'éteindre définitivement.

Age : 18 Inscrit le : 17 Mar 2008 Messages : 105 Localisation : sidi bourouis

bien compris ,mais je voudrait t'informer que seulement deux noyeau hydrogène fusionnent pour donner le noyeau hélium et bien sure avec dégagement de l'energie sous forme de chaleur et de lumière...

Inscrit le : 25 Avr 2007 Messages : 401

Le Soleil est une étoile. Cela signifie qu'il émet sa propre lumière (contrairement à une planète comme la Terre, qui réfléchit simplement une grande partie de la lumière solaire). D'où vient ce rayonnement ? La question s'est longtemps posée. De nombreuses théories furent proposées ; par exemple la conversion d'énergie gravitationnelle en énergie lumineuse : le Soleil se contracterait régulièrement et l'augmentation d'énergie liée à cette contraction servirait à entretenir le rayonnement solaire, mais la durée de vie du Soleil ne pourrait ainsi pas dépasser quelques dizaines de millions d'années, alors que c'est en milliards d'années qu'il faut la considérer ; ou encore un modèle de bombardement par des météorites, l'énergie d'impact se transformant en énergie lumineuse, mais la durée de vie du Soleil serait extrêmement courte. C'est en 1920 qu'Eddington suggéra que l'énergie des étoiles était d'origine nucléaire. On sait aujourd'hui que c'est la fusion de l'hydrogène en hélium qui fournit l'énergie du Soleil : quatre noyaux d'hydrogène fusionnent pour donner un noyau d'hélium :

4 H1 ÷> He4 + énergie

Chaque seconde, 633 millions de tonnes d'hydrogène se transforment donc en 628 millions de tonnes d'hélium. C'est-à-dire que chaque seconde, près de 5 millions de tonnes de matière solaire se transforment en énergie (d'après l'équivalence masse-énergie : E = mc2) qui est rayonnée dans l'espace. Cette réaction s'accompagne entre autre de l'émission de particules appelées neutrinos, qui sont particulièrement difficiles à détecter.

Age : 18 Inscrit le : 17 Mar 2008 Messages : 105 Localisation : sidi bourouis

très explicatif,je te remercie mais est ce qu'on parle d'un seul type d'hélium :suspect: :suspect: :suspect:

car en un film documentaire que j'ai sur dvd j'ai entendu expliquer que seulement 2 h fusionnent pour donner de l'hélium.et ta l'explication est aussi convaincante.......

En faite il y a 3 réaction pour cette fusion si tu regardes bien le dessin:

Réaction 1 : 2 (1/1)H --> (2/1)H + (0/1)e

Réaction 2 : (2/1)H + (1/1)H --> (3/2)He

Réaction 3 : 2 (3/2)He --> (4/2)He + 2 (1/1)H

Les réaction 1 et 2 doivent donc se faire deux fois et il faut 4 noyaux d'hydrogène (bien qu'il y en a 1*2=2 qui servent pour la réaction 2 (2 fois), ils sont "relachés" à la réaction 3).

Et donc la formation, par fusion, d'un noyau d'helium à partir de quatre noyaux d'hydrogène donne naissance également à des positons :

4 (1/1)H --> (4/2)He + 2 (0/1)e

Même moi je m'y perd un peu, j'ai tiré ça d'un execrice qu'on a fait sur le Soleil en physique sur le nucléaire. Mais je trouve ça interessant... study

comme il a dit odiabolik : Chaque seconde, 633 millions de tonnes d'hydrogène se transforment donc en 628 millions de tonnes d'hélium. C'est-à-dire que chaque seconde, près de 5 millions de tonnes de matière solaire se transforment en énergie.
et le soleil continuera a vivre pour 5 milliard d'année, vous voyez combien le soleil transforme de l'énergie.. Very Happy

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Trés bonne explication ..
ces principes sont applicables à toutes les étoiles
qui ont une masse voisine de la masse solaire..
mais juste une petite question : Par définition une étoile <=>
fusion d'hydrogène en hélium ça c'est clair , mais y a -t- il d'autres réactions nucléaires qui se produisent en parallèle et qui sont certainement bcp moins importantes ??
quelles sont ces réactions ? (en détail si'il est possible)

Dans les étoiles de taille similaire ou inférieure à celle du Soleil, la chaîne proton-proton prédomine (expliqué plus haut par Odiabolik et Ledeaven).

Il ya aussi la réaction triple alpha selon laquel trois noyaux d'hélium (particules alpha) sont transformés en un atome de carbone:
He + He ↔ Be + photon
Be + He ↔ C + γ + 7.367 MeV (état exité donc: C + He → O + γ)

Dans les étoiles plus lourdes, le cycle carbone-azote-oxygène (CNO) est le plus important:

C + H → N + γ + 1,95 MeV
N → C + e+ + νe + 2,22 MeV
C + H → N + γ + 7,54 MeV
N + H → O + γ + 7,35 MeV
O → N + e+ + νe + 2,75 MeV
N + H → C + He + 4,96 MeV

une partie seulement des ces éléments sont à leur tour convertis en néon et en éléments plus lourds.

je rapell que: 1 MeV = 10^6 eV / 1 eV = 1,602 176 53×10^-19 joule

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aha

d'accord

c'est clair ^^