Production de deutérium par fusion

[Seirios]

Bonjour à tous,

Si l'on considère la fusion de deux noyaux d'hydrogène, on obtient alors du deutérium, c'est-à-dire un noyau constitué d'un proton et d'un neutron.

Durant la réaction thermonucléaire, un proton est par conséquent devenu un neutron, ou, de manière équivalente, un quark u d'un des protons s'est transformé en un quark d.

Quelle est la raison d'un tel changement ?

Quelqu'un pourrait-il m'éclairer ?

Merci d'avance
Phys2
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[Deedee81]

Durant la réaction thermonucléaire, un proton est par conséquent devenu un neutron, ou, de manière équivalente, un quark u d'un des protons s'est transformé en un quark d.

Quelle est la raison d'un tel changement ?

Quelqu'un pourrait-il m'éclairer ?

Salut,

Même raison que dans le fil sur la stabilité du neutron. C'est une raison purement énergétique. d->u+e+nu ou u->d + e+ + nu, même combat (à l'énergie près). Et la paire n+p est stable et donc le gain en énergie permet à la réaction de se produire.

Ceci dit, ce n'est justement pas la fusion la plus facile (sans doute à cause de cette "étape en plus", à confirmer par un spécialiste de la fusion). Mieux vaut H+D ou D+T,... ou le cycle du carbone, lent, mais qui marche très bien dans notre Soleil.

Bon, je dois y aller.

A demain tout le monde,

[invite7ce6aa19]

Bonjour à tous,

Si l'on considère la fusion de deux noyaux d'hydrogène, on obtient alors du deutérium, c'est-à-dire un noyau constitué d'un proton et d'un neutron.

Durant la réaction thermonucléaire, un proton est par conséquent devenu un neutron, ou, de manière équivalente, un quark u d'un des protons s'est transformé en un quark d.

Quelle est la raison d'un tel changement ?

Quelqu'un pourrait-il m'éclairer ?

Merci d'avance
Phys2

Bonjour,

Comme le fait remarquer Deedee81 cette question est très proche du problème de la stabilité du deuton.
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Quand 2 protons se rencontrent et forment une paire liée P-P ils réalisent un état qui est excité (caractérisé par l'isosin |1,1>). Il va donc se déxciter vers l'état fondamental d'isospin |0,0> qui est la paire liée N-P cad le deutérium. Cette dexcitation se fait par émission d'un positron et d"un neutrino (interaction électrofaible).
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La réaction précedente se passe au sein du soleil. Au tout début de l'univers il y a eu également formation de deuterium par collision entre proton et neutron. Le produit immédiat de la collision donne évidemment N-P mais qui est également un état excité du deutérium et correspond à l'isospin |1,0>. Celui-ci va déexciter vers l'état fondamental |0,0> en émettant un photon gamma (le composante I3 d'isospin est conservée à la valeur 0).

[Seirios]

Quand 2 protons se rencontrent et forment une paire liée P-P ils réalisent un état qui est excité (caractérisé par l'isosin |1,1>). Il va donc se déxciter vers l'état fondamental d'isospin |0,0> qui est la paire liée N-P cad le deutérium. Cette dexcitation se fait par émission d'un positron et d"un neutrino (interaction électrofaible).

D'accord, je pense avoir grossièrement compris le principe. Ce qui me gêne, c'est la mention d'isospin |1,1>, etc. Est-il possible d'en avoir une explication ou est-ce trop complexe ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[Seirios]

Ce qui me gêne, c'est la mention d'isospin |1,1>, etc. Est-il possible d'en avoir une explication ou est-ce trop complexe ?

Ce n'est plus la peine, je viens de trouver une bonne explication dans l'un de mes livres.

Merci à vous deux pour ces explications

[invite29a482b9]

si tu parlais de la fusion sur Terre, la première réaction visée est D+T, et à terme D+D...

[Seirios]

si tu parlais de la fusion sur Terre, la première réaction visée est D+T, et à terme D+D...

A vrai dire, je n'avais pas vraiment d'application en tête. Je savais que j'avais aperçu la réaction dans des équations nucléaires concernant le coeur du Soleil, mais c'est le phénomène par lui-même qui m'intéressait.