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Transcript
Nucléosynthèse des élémentsIA VIIIB
1.00 1
H 1
IIA IIIB IVB VB VIB VIIB 4.00 2
He 0
6.94 3
Li 1
9.01 4
Be 2
10.8 5
B 6
12.0 6
C –4 –2 0
4
14.0 7
N –3 0 3 5
16.0 8
O –2 0
19.0 9
F –1
20.2 10
Ne 0
23.0 11
Na 1
24.3 12
Mg 2
IIIA IVA VA VIA VIIA VIIIA IB IIB 27.0 13
Al 3
28.1 14
Si 4
30.1 15
P –3 5
32.1 16
S –2 0 4 6
35.5 17
Cl –1
40.0 18
Ar 0
39.1 19
K 1
40.1 20
Ca 2
45.0 21
Sc 3
47.9 22
Ti 4
50.9 23
V 5
52.0 24
Cr 3
54.9 25
Mn 4 3 2
55.8 26
Fe 2 3
58.9 27
Co 2 3
58.7 28
Ni 2
63.5 29
Cu 1 2
65.4 30
Zn 2
69.7 31
Ga 3
72.6 32
Ge 4
74.9 33
As 3,5
79.0 34
Se –2 0 4 6
79.9 35
Br –1
83.8 36
Kr 0
85.5 37
Rb 1
87.6 38
Sr 2
88.9 39
Y 3
91.2 40
Zr 4
92.9 41
Nb 3 5
95.9 42
Mo 4 6
98 43
Tc 7
101 44
Ru 3 4
103 45
Rh 2 3 4
106 46
Pd 2 4
108 47
Ag 1
112 48
Cd 2
115 49
In 3
119 50
Sn 4,2
122 51
Sb 3,5
128 52
Te –2 0 4 6
127 53
I –1
131 54
Xe 0
133 55
Cs 1
137 56
Ba 2
139 57
La 3
178 72
Hf 4
181 73
Ta 5
184 74
W 4 6
186 75
Re 7
190 76
Os 3 4
192 77
Ir 2 4 6
195 78
Pt 2 4
197 79
Au 1 3
200 80
Hg 2
204 81
Ti 1 3
207 82
Pb 2
209 83
Bi 3 5
209 84
Po 2 4
210 85
At –1
222 86
Rn 0
223 87
Fr 1
226 88
Ra 2
227 89
Ac 3
140 58
Ce 3
141 59
Pr 3
141 59
Nd 3
145 61
Pm 3
150 62
Sm 3
152 63
Eu 3
157 64
Gd 3
159 65
Tb 3
163 66
Dy 3
165 67
Ho 3
167 68
Er 3
169 69
Tm 3
173 70
Yb 3
175 71
Lu 3
232 90
Th 4
231 91
Pa 5
238 92
U 4 6
237 93
Np 4 5
244 94
Pu 4
243 95
Am 3
247 96
Cm 3
247 97
Bk
3 4
251 98
Cf 3
252 99
Es
257 100
Fm
258 101
Md
259 102
No
260 103
Lr
L’abondance cosmique des éléments
Mass number
-2
0
2
4
6
8
10
12
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
log
ab
on
da
nce
(ato
me
s / 1
06 Si)
H
He
Li
Be
B
Fe
Ca
Sc
CO
UTh
PbPt
Ni
Tc Pm
N
NeSiS
Chart
Tableau des nucléides
0
10
20
30
40
50
0 10 20 30 40 50
Neutrons (N)
Ato
mic
Nu
mb
er
(Z)
m
Very unstable nuclides (T½ < 1 day)
Unstable nuclides (T½ > 1 day)
Stable nuclides
Isotopes
Isotones
Isobars
Z = N
Physique nucléaireZ = nombre atomique = no. protons dans le noyauN = nombre de neutrons = no. neutrons dans le noyauA = nombre de masse atomique = N + Zp = proton = 1.007593 u (dalton) = 1.6726234 E–27 kgn = neutron = 1.008982 u = 1.6749287 E–27 kge– = électron = 0.000548756 daltons = 9.10093897 E–31 kg u = 1 Unité de Masse Atomique = 1/12 de la masse du 12C = radiation gamma = photon d’haute énergie (radiation électromagnétique)v = neutrino = particule sans (pratiquement) masse– = négative particule bêta (électron extra-nuclear)+ = positive particule bêta (positron)= alpha particule = 4He nucleus (2p2n)
136C7 = 13C
AZElN
Nucléosynthèse
• Big Bang – ca 12 000 Ma
• Supernova – ca 5 000 Ma
• Condensation de matière et synthèse de éléments . . .
Dans des secondes après leBig Bang
Condensation de matière en noyau: p (1H), e– et nEt formation du carburant des étoiles de première
génération . . . H et HeT 3 x 109 K
1H + e– n + v1H + n 2H + 2H + 1H 3He + 3He + n 4He +
0E+00
3E+10
1 2 3
Nombre de masse
Ab
on
dan
ce(a
tom
es /
106
Si)
H
He
Etoiles de 1ère Génération - Réaction H – Het production de 4He
Fusion est limitée à 56Fe par l’énergie de liason nucléaire
p = proton = 1.007593 u = 1.6726234 E–27 kgn = neutron = 1.008982 u = 1.6749287 E–27 kgu = 1 atomic mass unit = 1/12 12C = 1.660018 E–27 kg
5626Fe30 = 26p + 30n
A 56Fe = 56 Mais le poid atomique de 56Fe = 55.934942
(http://csnwww.in2p3.fr/AMDC/web/masseval.html)26 x 1.007593 = 26.197418 u30 x 1.008982 = 30.269460 u
56.466878 u56.466878 – 55.934942 = 0.531936 u = 0.883 E–27 kg = masse perdue
Converti en énergie de liason nucléaire: E = mc2
Énergie de liason nucléaire
• maximum à 56Fe• après, fusion est une réaction endothermique• nucléosynthèse au délà 56Fe par des réactions de capture de neutron et par fission des nucléides Z > 90 (uranium et plus)
http://www.chem.uidaho.edu/~honors/nucbind.html
Fin des géantes rouges en supernova
Supernova remnantsCas A in x-rays (Chandra)
Vela
SN1998bu
Remnant of SN386, with central pulsar (Chandra)
Cygnus Loop (HST): green=H, red=S+, blue=O++
Nucléosynthèse dans les étoiles de 2eme génération: