En principe, les expressions «réaction nucléaire» et «réaction thermonucléaire» peuvent être interprétées différemment, mais dans le contexte qui nous intéresse, ces expressions sont communément comprises dans le premier cas, «réaction de fission nucléaire», et dans le second - «Réaction de fusion nucléaire» (fusion nucléaire).
Imaginons nous-mêmes pendant une courte période physiciens nucléaires
Pratiquement toute la matière autour de nous est constituée des plus petites particules - des atomes de différentes sortes. Les atomes eux-mêmes se ressemblent à bien des égards: dans le noyau de chaque atome, il y a un noyau (il représente~ 99,9% de la masse totale de l'atome et est chargé positivement ) et des électrons chargés négativement qui tournent autour de lui en une quantité équivalente, l'atome que nous avons choisi - c'est-à-dire qu'en général, les atomes ne sont pas chargés électriquement dans des conditions normales.
Contrairement à n'importe quel noyau d'une noisette, le noyau d'un atome est plus compliqué: il contient deux types de particules: les neutrons non chargés et les protons positifs. En théorie, en raison de la présence d'une charge positive dans les protons, le noyau aurait dû être immédiatement «déchiré en lambeaux» par les forces de la répulsion coulombienne (après tout, comme les charges se comportent autant que possible dans la nature!). , des forces nucléaires puissantes qui, à des distances proportionnelles à la taille du noyau, s'avèrent beaucoup plus puissantes que la répulsion coulombienne. C'est ainsi qu'un atome existe: les électrons «flottent» à l'extérieur, et les protons et les neutrons effectuent une sorte de «danse mutuelle» à l'intérieur du noyau.
Réaction nucléaire
La subtilité réside dans le fait que toutes les combinaisons théoriquement possibles de protons et de neutrons "ne peuvent pas vivre en paix" - une partie d'entre elles ne peut pas être créée en principe, et l'autre se comporte de manière instable: avec une certaine probabilité, une telle "communauté de danseurs" se décomposant spontanément en fragments avec la libération d'énergie - ce sont les noyaux de divers éléments radioactifs.
Et maintenant, pendant un certain temps, nous nous «ré-qualifions» comme astrophysiciens
.Après avoir lu le paragraphe précédent, une question raisonnable se pose: d’où provient la variété aussi sauvage d’atomes ordinaires et radioactifs que nous voyons maintenant autour de nous? Parlant de manière simple et en négligeant un certain nombre de subtilités, aux yeux de la science moderne, après l’apparition de l’Univers, il n’y avait pratiquement plus d’atomes sauf le plus simple atome d’hydrogène (noyau du proton à un électron) et de l’hélium.
Sous l’effet de la pesanteur provoquée par les gigantesques nuages d’hydrogène, les premières étoiles sont apparues là où la réaction de synthèse a commencé: si les atomes d’hydrogène sont pressés ensemble et chauffés, des noyaux de protons parviennent à surmonter la répulsion électrostatique et à converger si bien que les forces nucléaires les unissent. - et le long du chemin, de l’énergie est libérée, grâce à laquelle l’étoile «brille et réchauffe». La réaction de fusion nucléaire est la plus économe en énergie pour les noyaux d’hydrogène. Cependant, même les noyaux les plus lourds «avec un grincement» peuvent y entrer, en synthétisant des noyaux plus massifs (carbone, oxygène, etc.).
Cependant, dès qu’il s’agit de fer, la «fête et le plaisir perpétuels» prennent fin: la synthèse du fer n’est plus accompagnée par la libération d’énergie - et toutes les réactions énergétiques de l’étoile s’effacent, et l’accumulation de noyaux de fer "tue" une étoile assez massive - elle explose supernova, dispersant sa substance dans l'espace qui l'entoure (nous notons d'ailleurs que notre Soleil appartient à la troisième génération d'étoiles nées de la substance subsistant après la «mort» des deux premières). C'est au moment de la "mort" de l'étoile que naissent les noyaux plus lourds que le fer. Lorsque monstrueux en puissance et en concentration, les flux de neutrons et de protons interagissent avec le reste de la substance de l'étoile "mourante". Ici, apparaissent également des éléments radioactifs lourds, «stockant» en eux-mêmes pendant un certain temps l'énergie qui est ensuite libérée au cours de leur désintégration.
Pour résumer
- Ainsi, une réaction nucléaire correspond généralement à l’interaction d’un noyau avec un autre noyau ou une autre particule élémentaire, ce qui entraîne une modification de la composition et /ou de la structure du noyau.
- La réaction thermonucléaire (réaction de fusion) est un type de réaction nucléaire dans lequel des noyaux atomiques plus légers sont combinés en noyaux plus lourds en raison de l’énergie cinétique de leur mouvement thermique.
- La réaction de désintégration nucléaire (réaction de fission) est un type de réaction nucléaire dans lequel le noyau se dissocie spontanément ou sous l’action d’une particule externe en deux ou trois fragments (noyaux /particules plus légers).
