Voici comment l'énergie est libérée pendant la fusion nucléaire:
1. Force nucléaire forte: Les noyaux des atomes sont maintenus ensemble par la forte force nucléaire, qui est extrêmement puissante sur des distances très courtes. Lorsque deux noyaux légers se rapprochent suffisamment pour surmonter la répulsion électrostatique entre leurs protons chargés positivement, la forte force nucléaire prend le dessus.
2. Énergie de liaison: La forte force nucléaire est responsable de la liaison des protons et des neutrons ensemble dans le noyau. La quantité d'énergie nécessaire pour surmonter cette force et séparer le noyau est appelée l'énergie de liaison. Les noyaux plus légers ont des énergies de liaison plus faibles par noyau (proton ou neutron) par rapport aux noyaux plus lourds.
3. défaut de masse: Lorsque deux noyaux lumineux fusionnent pour former un noyau plus lourd, le noyau résultant a une énergie de liaison plus élevée par noyau que les noyaux d'origine. Cela signifie que l'énergie de liaison totale du noyau plus lourd est supérieure à la somme des énergies de liaison des noyaux plus légers. La différence d'énergie de liaison se manifeste comme un défaut de masse.
4. einstein's e =mc²: Selon la célèbre équation d'Einstein, la masse et l'énergie sont équivalentes. Le défaut de masse dans la réaction de fusion est converti en une énorme quantité d'énergie, comme décrit par l'équation e =mc², où:
- E est l'énergie libérée
- m est le défaut de masse
- C est la vitesse de la lumière
en résumé:
* La fusion de noyaux légers entraîne la formation d'un noyau plus lourd avec une énergie de liaison plus élevée par nucléon.
* L'énergie de liaison excessive dans le noyau plus lourd est libérée sous forme d'énergie en raison du défaut de masse.
* Cette libération d'énergie s'explique par l'équation E =MC² d'Einstein, où le défaut de masse est converti en énergie.
Exemple:
La fusion de deux noyaux de deutérium (²h) pour former un noyau d'hélium (⁴he) libère une quantité importante d'énergie. En effet, le noyau d'hélium a une énergie de liaison plus élevée par noyau que les noyaux de deutérium. Cette énergie de liaison excessive est libérée sous forme d'énergie, expliquant pourquoi les réactions de fusion produisent autant d'énergie.
