Les trois étapes de la fusion solaire

Exercice de TD · niveau 2 · chimie (seconde), chapitre 5 — Transformations Physiques et Nucléaires · Écriture symbolique d'une réaction nucléaire

Énoncé

Au cœur du Soleil, l'hélium se forme en trois étapes successives. Déterminer, pour chacune, le noyau ou la particule manquante $X_{Z}^{A} X_{2 Z}^{2 A} X$ :

1. $X_{1}^{1} X_{21}^{21} H + X_{1}^{1} X_{21}^{21} H X_{1}^{2} X_{21}^{22} H + X_{Z}^{A} X_{2 Z}^{2 A} X$ <br> 2. $X_{1}^{2} X_{21}^{22} H + X_{1}^{1} X_{21}^{21} H X_{Z}^{A} X_{2 Z}^{2 A} X$ <br> 3. $X_{2}^{3} X_{22}^{23} He + X_{2}^{3} X_{22}^{23} He X_{2}^{4} X_{22}^{24} He + 2 X_{Z}^{A} X_{2 Z}^{2 A} X$

Données : $Z_{H} = 1$ , $Z_{He} = 2$ ; la particule $X_{+ 1}^{0} X_{2 + 1}^{20} e$ est un positron, de nombre de masse nul et de charge $+ 1$ .

Corrigé

On applique à chaque étape la conservation du nombre de masse $A$ , puis celle du numéro atomique $Z$ , sans oublier les coefficients.

1. $A$ : $1 + 1 = 2 + A$ , donc $A = 0$ . $Z$ : $1 + 1 = 1 + Z$ , donc $Z = + 1$ . La particule est un positron : $X_{1}^{1} X_{21}^{21} H + X_{1}^{1} X_{21}^{21} H X_{1}^{2} X_{21}^{22} H + X_{+ 1}^{0} X_{2 + 1}^{20} e$ 2. $A$ : $2 + 1 = A$ , donc $A = 3$ . $Z$ : $1 + 1 = Z$ , donc $Z = 2$ . C'est un noyau d'hélium 3 : $X_{1}^{2} X_{21}^{22} H + X_{1}^{1} X_{21}^{21} H X_{2}^{3} X_{22}^{23} He$ 3. $A$ : $3 + 3 = 4 + 2 A$ , donc $2 A = 2$ et $A = 1$ . $Z$ : $2 + 2 = 2 + 2 Z$ , donc $2 Z = 2$ et $Z = 1$ . Ce sont deux noyaux d'hydrogène : $X_{2}^{3} X_{22}^{23} He + X_{2}^{3} X_{22}^{23} He X_{2}^{4} X_{22}^{24} He + 2 X_{1}^{1} X_{21}^{21} H$

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Un blocage sur cet exercice ? Le tuteur d'Adloun guide par questions, sans donner la réponse.