Devenir Premium
Se connecter
ou

Comprendre la nucléosynthèse stellaire Problème

Difficulté
15-20 MIN
1 / 2

Les éléments chimiques existant sur Terre ont été formés au cœur des étoiles par des fusions successives.

La réaction triple \(\displaystyle{\alpha}\) forme le carbone 12 par fusion de deux noyaux d'hélium 4 en un noyau de béryllium 8, qui fusionne à son tour avec un troisième noyau d'hélium 4. Par la suite, deux atomes de carbone 12 peuvent fusionner pour donner du sodium 23, du néon 20 ou du magnésium 23.
À chaque fois, une unique particule est émise.

Données :

  • \(\displaystyle{m \left(\ce{^{1}_{0}n}\right) = 1,008665}\) u
  • \(\displaystyle{m \left(\ce{^{1}_{1}p}\right) =1,007276}\) u
  • \(\displaystyle{m \left(\ce{^{4}_{2}He}\right) = 4,002603}\) u
  • \(\displaystyle{m \left(\ce{^{8}_{4}Be}\right) = 8,005305}\) u
  • \(\displaystyle{m \left(\ce{^{12}_{6}C\right) = 12,000000}\) u
  • \(\displaystyle{m \left(\ce{^{20}_{10}Ne\right) = 19,992440}\) u
  • \(\displaystyle{m \left(\ce{^{23}_{11}Na\right) = 22,989769}\) u
  • \(\displaystyle{m \left(\ce{^{23}_{12}Mg\right) = 22,994124}\) u
  • \(\displaystyle{1eV = 1,60 \times 10^{-19}}\) J
  • \(\displaystyle{1u = 1,66054 \times 10^{-27}}\) kg

On précise que le carbone se trouve dans un état excité une fois produit et qu'il se stabilise en émettant une particule gamma : \(\displaystyle{\ce{^{0}_{0}\gamma}}\).

1

Écrire les étapes de la réaction triple \(\displaystyle{\alpha}\), ainsi que son bilan.

2

Calculer l'énergie libérée par cette réaction, en mégaélectronvolts.

3

Écrire les trois réactions de fusion entre les deux atomes de carbone évoquées dans l'énoncé. Identifier pour chaque réaction la particule émise.

Suivant