Physique 23 : Physique nucléaire
Les transformations nucléaires
La fission et la fusion nucléaire

1. La fission nucléaire

1.1. Qu'est-ce que la fission ?

La fission est une transformation nucléaire au cours de laquelle un noyau d'atome dit fissile se divise en deux noyaux plus petits.

1.2. Comment provoquer une fission ?

Contrairement à la radioactivité qui est spontanée, une fission est une transformation provoquée qui nécesssite un apport d'énergie pour se réaliser.

Cet apport d'énergie se fait en général sous la forme d'un neutron qui est projetée à grande vitesse, et donc avec une énergie cinétique élevée, sur le noyau cible d'un atome.

1.3. Peut-on contrôler une fission ?

La fission s'accompagne en général aussi de la formation de neutrons de grande énergie qui peuvent à leur tour aller percuter d'autres noyaux et provoquer d'autres fissions: le phénomène peut ainsi se poursuivre et donner une réaction en chaine.

La fission est utilisée dans les réacteurs des centrales nucléaires. Dans ce cas elle est controlée et la réaction en chaine est évitée en utilisant une substance qui joue le rôle de ralentisseur de neutrons.

2. La fusion nucléaire

2.1. Qu'est-ce qu'une fusion ?

Une fusion est une transformation nucléaire au cours de laquelle deux petits noyaux d'atome s'associent pour former un seul noyau de plus grande taille.

2.2. Quelles sont les conditions
nécessaires pour une fusion ?

La fusion est également une transformation nucléaire provoquée.

Elle peut s'opérer sur des noyaux de petite taille tels que ceux de l'hydrogène ou de l'hélium qui sont projetés l'un sur l'autre avec une très grande énergie.

2.3 Peut-on contrôler la fusion ?

La fusion n'est pas encore une transformation nucléaire exploitée pour produire de l'énergie électrique.

Afin de vaincre les forces de répulsion électrostatique qui s'exercent entre deux noyaux, il est nécéssaire d'apporter et de controler de très grandes quantités énergie.

La fusion s'opère par contre naturellement dans le Soleil et les étoiles.

3.3 Les règles de conservation

Ce sont les même que pour les désintégration radioactive:

• Il y a conservation de la charge électrique totale
• Il y a conservation du nombre total de nucléons.