NUCLÉOSYNTHÈSE

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Nucléosynthèse, J. Audouze

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Abondance des éléments par rapport au silicium

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Formation des éléments chimiques : processus

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Processus

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Les sites de la nucléosynthèse

Pour que ces différents processus nucléosynthétiques se produisent, il faut évidemment que les conditions physiques qui leur sont nécessaires soient réunies.

Formation des éléments chimiques : diagrammes

Formation des éléments chimiques : diagrammes

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Juxtaposition du diagramme H-R et d'un diagramme de type Mendeleïev. Le rapprochement de ces deux diagrammes permet de situer schématiquement la formation des différents éléments chimiques. Par exemple, la transformation d'hydrogène en hélium se produit au début de la vie de l'étoile et... 

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Dans le cas des réactions de fusion, il faut que les gaz de particules susceptibles d'interagir soient suffisamment denses et surtout suffisamment chauds (T > 106 K) pour que celles-ci aient lieu.

Les réactions d'absorption de neutrons ne peuvent se produire que s'il y a des neutrons susceptibles d'être absorbés rapidement par les noyaux voisins. Comme les sources de neutrons sont le plus souvent des réactions de fusion, il faut donc des conditions physiques assez analogues aux précédentes pour que ces réactions se produisent. Il a déjà été mentionné que des températures supérieures à quelques milliards de degrés étaient nécessaires pour que les processus de photodésintégration se produisent. Enfin, seuls des flux de particules rapides comme le rayonnement cosmique galactique ou ceux qui sont produits lors des éruptions stellaires sont capables d'induire des réactions de spallation.

En conséquence, on ne connaît que trois sites principaux où la nucléosynthèse peut se produire ; il s'agit du gaz primordial, deux à trois minutes après l'explosion originelle, du rayonnement cosmique galactique interagissant avec le milieu interstellaire et du gaz constituant l'intérieur des étoiles. L'ordre de présentation de ces sites n'est pas indifférent puisque les deux premiers se sont produits, ou se produisent, à l'échelle de l'Univers tout entier ou de la Galaxie, alors que le dernier n'intervient que dans les astres plus limités en taille et en masse que sont les étoiles. D'autre part, c'est pendant l'explosion originelle que les éléments les plus légers, le deutérium (l'isotope lourd de l'hydrogène), l'hélium 3 et 4 et le lithium 7 sont nés ; les éléments suivants, lithium, béryllium, bore, viennent de l'interaction entre le rayonnement cosmique et le milieu interstellaire, alors que tous les éléme [...]


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Écrit par :

  • : directeur de recherche au C.N.R.S., Institut d'astrophysique de Paris

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Pour citer l’article

Jean AUDOUZE, « NUCLÉOSYNTHÈSE », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 16 octobre 2019. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/nucleosynthese/