Applications énergétiques : le Soleil et les centrales nucléaires

La fusion nucléaire, source d'énergie du Soleil

Au cœur du Soleil, des noyaux légers d'hydrogène fusionnent pour former des noyaux d'hélium, plus lourds. Cette réaction, appelée fusion nucléaire, libère une énergie considérable, à l'origine du rayonnement solaire.

Cette fusion nécessite des conditions extrêmes de température et de pression, présentes uniquement au cœur des étoiles.

La fission nucléaire, principe des centrales nucléaires

Dans une centrale nucléaire, un noyau lourd, comme l'uranium 235, se scinde en deux noyaux plus légers sous l'effet d'un neutron incident. Cette réaction, appelée fission nucléaire, libère elle aussi une énergie considérable, utilisée pour produire de l'électricité.

Une conversion d'énergie liée à la matière nucléaire

Dans les deux cas, fusion et fission, une infime quantité de matière nucléaire est convertie en une énergie considérable, ce qui explique pourquoi ces réactions libèrent une énergie sans commune mesure avec celle des réactions chimiques classiques.

Identifier la nature d'une transformation

Face à la description ou à l'écriture symbolique d'une transformation, il faut déterminer sa nature : physique, si seul l'état de la matière change sans modifier les entités ; chimique, si les entités se réorganisent en nouvelles espèces sans modifier les noyaux ; nucléaire, si le noyau lui-même est modifié, transformant un élément en un autre.

L'essentiel

Fusion nucléaire (Soleil) : des noyaux légers s'assemblent en un noyau plus lourd, en libérant de l'énergie.
Fission nucléaire (centrale) : un noyau lourd se scinde en noyaux plus légers, en libérant de l'énergie.
Une transformation nucléaire transforme un élément chimique en un autre, contrairement aux transformations physique et chimique.
Piège classique : confondre fusion nucléaire (assemblage de noyaux légers) et fusion physique (changement d'état solide vers liquide), deux phénomènes totalement différents malgré le même mot.

Isotopes et stabilité des noyaux