Fusion de L'hydrogène

Le rayonnement que nous recevons du Soleil est causé par l'énergie libérée lors des réactions nucléaires dans l'étoile. Le combustible nucléaire principal du Soleil est constitué de noyaux d'hydrogène (un proton), qui sont fusionnés pour produire des noyaux d'hélium (deux protons et deux neutrons). Dans cette activité, les élèves créeront un diagramme qui montre comment les noyaux d’hydrogène fusionnent pour produire des noyaux d’hélium et de l’énergie.

Au cours de la première étape du processus, deux protons fusionnent pour former une paire de protons et de neutrons, appelée Hydrogen-2, ou deutérium. Cela libère un neutrino et un positron. Un autre proton fusionne avec le noyau de deutérium, créant un triplet de neutrons à double proton, appelé Hélium-3, qui libère également un positron. Lorsqu'un noyau d'hélium-3 fusionne avec un autre noyau d'hélium-3, un noyau d'hélium (He-4) se forme, libérant deux protons. À chaque étape de cette réaction, de l'énergie est libérée.

Tous les éléments jusqu’au fer (Fe) sont créés lors de réactions de fusion dans les étoiles. Des éléments plus lourds que le fer sont créés dans des explosions de supernova dans une réaction appelée réaction de capture de neutrons.

Pour mettre au défi les étudiants plus avancés, demandez-leur de déterminer pourquoi les neutrinos et les positrons sont libérés à chaque étape. Pour les élèves qui ont besoin d’aide, découpez le scénario en exemple et demandez-leur de rassembler les pièces dans le bon ordre. Une autre idée est de demander à vos étudiants de faire différentes visualisations descriptives de différentes réactions de fusion, telles que la fusion de noyaux d'hélium pour former des noyaux de carbone.