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Barrière coulombienne

En physique nucléaire, les réactions de radioactivité α, aussi bien que les réactions de fusion menant à la nucléosynthèse, font intervenir des noyaux qui sont chargés positivement. En plus de l'interaction forte le phénomène fait donc intervenir la force (Le mot force peut désigner un pouvoir mécanique sur les choses, et aussi, métaphoriquement, un pouvoir de la volonté ou encore une...) de répulsion électrostatique entre les deux noyaux.

Dans une description à l'aide des niveaux d'énergie cette répulsion se présente comme une barrière, la barrière coulombienne, en référence à la loi de Coulomb (En physique, il existe deux lois de Coulomb, nommées en l'honneur du physicien français Charles de Coulomb :), qui doit être vaincue d'une façon ou d'une autre pour la réalisation de la réaction.

En ce qui concerne la radioactivité α, la particule α éjectée par le noyau père a très généralement une énergie cinétique de quelques MeV, bien inférieure à l'énergie potentielle au sommet de la barrière pour les distances de quelques fermis (distance correspondant à la somme des rayons de la particule et du noyau cible). La traversée de la particule α, virtuelle à l'intérieur du noyau, vers l'extérieur, où elle deviendra réelle, se fait donc par effet tunnel (L'effet tunnel désigne la propriété que possède un objet quantique de franchir une barrière de potentiel, franchissement impossible selon la mécanique classique....).

Pour la nucléosynthèse, l'état initial est constitué de deux noyaux dont la rencontre doit mener à une fusion (En physique et en métallurgie, la fusion est le passage d'un corps de l'état solide vers l'état liquide. Pour un corps pur, c’est-à-dire pour...), donnant un noyau de numéro atomique plus élevé. La barrière coulombienne étant d'autant plus grande que les noyaux sont de numéros atomiques importants, les énergies cinétiques à fournir aux noyaux d'entrée deviennent énormes, afin de permettre aux noyaux de se rapprocher suffisamment, jusqu'à la portée de l'interaction (Une interaction est un échange d'information, d'affects ou d'énergie entre deux agents au sein d'un système. C'est une action réciproque qui suppose l'entrée en contact de sujets.) forte. Dans le cœur des étoiles, ces énergies cinétiques sont tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) simplement l'expression de température ambiante, supérieure au moins à 107 K.

Énergie de fusion

Noyau atomique  Énergie nucléaire  Fusion nucléaire  Physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la « science de la nature ». Dans un sens...) des plasmas  Magnétohydrodynamique  Barrière coulombienne  Critère de Lawson

Types de fusion

Confinement magnétique : Tokamak  Stellarator
Confinement inertiel : Laser  Z-pinch  Sonofusion
Confinement électrostatique : Fuseur de Farnsworth-Hirsch
Fusion froide : Fusion catalysée par muons  Fusion pyroélectrique

Réacteurs de fusion

Systèmes par confinement magnétique :
ITER (International)  JET (Europe)  JT-60 (Le JT60 (JAERI - Japan Atomic Energy Research Institute - Tokamak 60) est un tokamak installé au Japon depuis 1985, à Naka, ville de la préfecture d'Ibaraki située au nord de...) (Japon)  Large Helical Device (Japon)  KSTAR (Corée du Sud)  EAST (Chine)  Réacteur T-15 (L'Autoblindée mitrailleuse ou char léger T-15 est la version belge du "Commercial Light Tank Vickers Carden-Loyd 4 ton" d'origine britannique.) (Russie)  DIII-D (États-Unis)  Tore Supra (Tore Supra est le seul tokamak français en activité après l'arrêt du TFR (Tokamak de Fontenay-aux-Roses) et de Petula (à Grenoble). Son nom est...) (France)  ASDEX Upgrade (Allemagne)  TFTR (États-Unis)  NSTX (États-Unis)  NCSX (États-Unis)  UCLA ET (États-Unis)  Alcator C-Mod (États-Unis)  LDX (États-Unis)  H-1NF (Australie)  MAST (Royaume-Uni)  START (STart était un magazine américain traitant de l'informatique et du jeu vidéo, dédié plus particulièrement à l'Atari ST. C'est...) (Royaume-Uni)  Wendelstein 7-X (Allemagne)  TCV (Suisse)  DEMO (DEMO (pour DEMOnstration Power Plant) est un projet de réacteur nucléaire à fusion qui devrait être construit pour succéder au...) (Commercial)

Systèmes par confinement inertiel :
Avec laser : NIF (États-Unis)  OMEGA laser (Un laser est un appareil émettant de la lumière (rayonnement électromagnétique) amplifiée par émission stimulée. Le terme laser provient de l'acronyme anglo-américain « light...) (États-Unis)  Nova (En astronomie, une nova est une étoile qui devient très brutalement extrêmement brillante, avec une grande augmentation de son éclat, qui peut...) laser (États-Unis)  Novette laser (États-Unis)  Nike laser (États-Unis)  Shiva laser (États-Unis)  Argus laser (États-Unis)  Cyclops laser (États-Unis)  Janus laser (États-Unis)  Long path laser (États-Unis)  4 pi laser (États-Unis)  LMJ (France)  LULI2000 (France)  GEKKO XII (Japon)  ISKRA lasers (Russie)  Vulcan laser (Royaume-Uni)  Asterix IV laser (République tchèque)  HiPER laser (Europe)
Sans laser : Z machine (États-Unis)  Z-R machine (États-Unis)  PACER (États-Unis)

Voir aussi : International Fusion Materials Irradiation (En physique nucléaire, l'irradiation désigne l'action d'exposer (volontairement ou accidentellement) un organisme, une substance, d'un corps à...) Facility

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Source: Wikipédia publiée sous licence CC-BY-SA 3.0.

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