Comprendre la nucléosynthèse stellaireProblème

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

La réaction triple \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 :

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

Quelles sont les étapes et le bilan de la réaction triple \alpha ?

Quelle est la perte de masse correspondant à cette réaction ?

Quelle est alors l'énergie libérée par cette réaction ?

Quelles sont les trois réactions de fusion entre les deux atomes de carbone évoquées dans l'énoncé ?

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