Synthèse des atomes "lourds"

[invite618fbec2]

Bonjour à tous!

Juste une petite question: les atomes lourds (c'est à dire au dessus de l'hélium) ont été synthétisé au coeur des étoiles puisque la nucléosynthèse priordiale a "échoué". Jusque là ça va.
Mais dans un premier livre, un peu vieux, j'ai lu que les atomes lourds sont TOUS synthétisés au coeur des étoiles super lourdes, avant de se transformer en supernovae, et ce jusqu'à ce cher²³⁸U. Mais dans un autre livre j'ai lu que les étoiles synthétisaient jusqu'au fer, mais pas au delà, à cause d'une particularité du fer que je n'ai pas bien saisi.

Quel livre a raison? Et si c'est le second, d'où proviennent à ce moment là les atomes plus lourds que le fer?

Merci à tous!
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[invite4c512d8f]

Bonjour, le noyau de l'atome de fer est le plus stable, c'est celui qui a la plus grande énergie de liaison par nucléon (les protons et les neutrons s'attirent par l'interaction forte, les protons se repoussent par les forces électrostatiques, le noyeau de fer est celui pour lequel la différence entre ces forces entre chaque nucléon est maximale). Donc il faut apporter de l'énergie pour le transformer, alors qu'après la fusion de l'hydrogène en hélium et ainsi de suite libère de l'énergie (il faut certes apporter une énergie d'activation pour initier la réaction nucléaire, mais au final il y a un "gain" d'énergie)

Je n'ai pas d'explication pour la création d'élements plus lourds que le fer par contre, je ne peux qu'en imaginer sans être sur de moi...

[mach3]

les éléments plus lourds que le fer sont produits lors des supernova. Les noyau atomique présents au moment de l'explosion ont une telle énergie cinétique qu'en se percutant ils fusionnent en éléments plus lourds que le Fer, ce qui est impossible dans des conditions plus "normales" (et on a je me doute une cascade désintégrations ou de fissions qui suivent pour aboutir à une grande variété d'éléments et d'isotopes).

m@ch3

[invite618fbec2]

Ok merci beaucoup, ça confirme donc la seconde théorie.

Mais alors, comment existe-il d'autres atomes plus lourds que le fer, si la fusion ne peut les engendrer?

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite618fbec2]

Ops ok merci beaucoup mach3 ta réponse est apparue avant que je ne la vois (ton nom coreespond donc bien ^^).

Mais alors l'uranium a le temps de se former au moment de l'explosion? C'est vrai que le nuage de poussière se déplace à des milliers de km à la seconde, mais ça me fascine qu'autant de nucléons puissent se heurter en si peu de temps. Mais sa explique aussi sa rareté alors...

Merci à tous pour vos réponses!

[Gilgamesh]

les éléments plus lourds que le fer sont produits lors des supernova. Les noyau atomique présents au moment de l'explosion ont une telle énergie cinétique qu'en se percutant ils fusionnent en éléments plus lourds que le Fer, ce qui est impossible dans des conditions plus "normales" (et on a je me doute une cascade désintégrations ou de fissions qui suivent pour aboutir à une grande variété d'éléments et d'isotopes).

m@ch3

Par fusion nucléaire on ne va pas plus loin que le Fer. Au delà, la c'est la nucléosynthèse par capture de neutrons.

* processus S (pour slow) : flux de neutron relativement faible (10⁵ à 10¹¹ neutrons par cm².s^-1) : produit en mineur des noyaux ayant pour nombre de masse 56<A<88 et en majeur des noyaux de nombre de masse 88<A<208 + une branche dite forte, responsable de la nucléosynthèse des noyaux de plomb 208 et du bismuth 209 (noyaux situés en fin de chaîne de désintégration des noyaux formés par le processus S). Se produit sur des échelle de temps de l'ordre du millénaire. Cela laisse suffisamment de temps entre chaque capture de neutron pour que les neutrons puissent éventuellement se désintégrer en protons par désintégration β.

* processus R (pour rapide) : flux de neutron très élevé (jusqu'à 10²² neutrons par cm².s^-1). Le processus R se produit sur des échelles de temps de l'ordre de la seconde. Sous l'effet du bombardement, la vitesse de formation des isotopes instables est beaucoup plus élevée que la désintégration β qui s'ensuit. Ceci signifie que ce processus peut se produire tout le long de la la zone de stabilité des noyaux et même franchir des zones d'instabilité. Va former les noyaux les plus lourds de la Classification Périodique.


Un PDF synthétique sur l'ensemble des phénomènes de nucléosynthèse :
http://perso.obspm.fr/yveline.lebret...es/nucleo1.pdf


a+

[mach3]

mince alors, on fait bien de la fusion en accélérateur pour obtenir quelques atomes d'éléments transuraniens (jusqu'au 118 je crois), je pensais que c'était le même principe lors des supernovae.

m@ch3

[Gilgamesh]

mince alors, on fait bien de la fusion en accélérateur pour obtenir quelques atomes d'éléments transuraniens (jusqu'au 118 je crois), je pensais que c'était le même principe lors des supernovae.

m@ch3

Ce sont justement des noyaux qui ne sont pas produit par les voies naturelles

Sans être expert de la chose, je dirais que y'a déjà une question d'énergie. En astrophysique 100 keV (~1 GK) ça représente une borne supérieure de température des noyaux et c'est largement dépassé dans les accélérateurs.


a+