Établir l'écriture d'une réaction nucléaire de fusion de deux atomes à l'aide de leur écriture conventionnelle Exercice

Deux noyaux de deutérium \ce{^{2}_{1}H} fusionnent pour former un noyau d'hélium \ce{^{2}_{3}He} et une seconde particule, que l'on peut noter \ce{^{A}_{Z}P} :

\ce{^{2}_{1}H}+\ce{^{2}_{1}H}\ce{->}\ce{^{3}_{2}He}+\ce{^{A}_{Z}P}

D'après les lois de conservation du nombre de masse et du nombre de charge, on a :

• 2 + 2 = 3 + A \Rightarrow A = 2 + 2 - 3=1
• 1 + 1 = 2 + Z \Rightarrow Z = 1 + 1 - 2=0

Ainsi, la particule émise a un nombre de masse A = 1 et un nombre de charge Z = 0, il s'agit donc d'un neutron \ce{^{1}_{0}n}.

D'où l'écriture de la réaction :
\ce{^{2}_{1}H}+\ce{^{2}_{1}H}\ce{->}\ce{^{3}_{2}He}+\ce{^{1}_{0}n}

Deux noyaux de tritium \ce{^{3}_{1}H} fusionnent pour former un noyau d'hélium \ce{^{2}_{4}He} et deux particules que l'on peut noter \ce{^{A}_{Z}P} :

\ce{^{3}_{1}H}+\ce{^{3}_{1}H}\ce{->}\ce{^{4}_{2}He}+2\times\ce{^{A}_{Z}P}

D'après les lois de conservation du nombre de masse et du nombre de charge, on a :

• 3 + 3 = 4 + 2\times A \Rightarrow A = \dfrac{3+3-4}{2} = 1
• 1+ 1 = 2 + 2\times Z \Rightarrow Z = \dfrac{1+1-2}{2} = 0

Ainsi, les particules émises ont un nombre de masse A = 1 et un nombre de charge Z = 0, il s'agit donc de neutrons \ce{^{1}_{0}n}
D'où l'écriture de la réaction :
\ce{^{3}_{1}H}+\ce{^{3}_{1}H}\ce{->}\ce{^{4}_{2}He}+2\ce{^{1}_{0}n}

Un noyaux de deutérium \ce{^{2}_{1}H} et un noyau d'hélium \ce{^{3}_{2}He} fusionnent pour former un noyau d'hélium \ce{^{4}_{2}He}. La réaction émet une particule, que l'on peut noter \ce{^{A}_{Z}P} :

\ce{^{2}_{1}H}+\ce{^{3}_{2}He}\ce{->}\ce{^{4}_{2}He}+\ce{^{A}_{Z}P}

D'après les lois de conservation du nombre de masse et du nombre de charge, on a :

• 2 + 3 = 4 + A \Rightarrow A = 2 + 3 - 4=1
• 1 + 2 = 2 + Z \Rightarrow Z = 1 + 2 - 2=1

Ainsi, la particule émise a un nombre de masse A = 1 et un nombre de charge Z = 1, il s'agit donc d'un proton \ce{^{1}_{1}p}.
D'où l'écriture de la réaction :
\ce{^{2}_{1}H}+\ce{^{3}_{2}He}\ce{->}\ce{^{4}_{2}He}+\ce{^{1}_{1}p}  

Un noyau de deutérium \ce{^{2}_{1}H} et un noyau de tritium \ce{^{3}_{1}H} fusionnent pour former un noyau d'hélium \ce{^{4}_{2}He}. La réaction émet une particule, que l'on peut noter \ce{^{A}_{Z}P} :

\ce{^{2}_{1}H}+\ce{^{3}_{1}H}\ce{->}\ce{^{4}_{2}He}+\ce{^{A}_{Z}P}

D'après les lois de conservation du nombre de masse et du nombre de charge, on a :

• 2 + 3 = 4 + A \Rightarrow A = 2 + 3 - 4=1
• 1 + 1 = 2 + Z \Rightarrow Z = 1 + 1 - 2=0

Ainsi, la particule émise a un nombre de masse A = 1 et un nombre de charge Z = 0, il s'agit donc d'un neutron \ce{^{1}_{0}n}.
D'où l'écriture de la réaction :
\ce{^{2}_{1}H}+\ce{^{3}_{1}H}\ce{->}\ce{^{4}_{2}He}+\ce{^{1}_{0}n}

Deux noyaux d'hélium \ce{^{3}_{2}He} fusionnent pour former un noyau d'hélium \ce{^{4}_{2}He}. La réaction émet aussi deux noyaux que l'on peut noter \ce{^{A}_{Z}X} :

\ce{^{3}_{2}He}+\ce{^{3}_{2}He}\ce{->}\ce{^{4}_{2}He}+2\ce{^{A}_{Z}X}

D'après les lois de conservation du nombre de masse et du nombre de charge, on a :

• 3 + 3 = 4 + 2\times A \Rightarrow A = \dfrac{3+3-4}{2} = 1
• 2+ 2 = 2 + 2\times Z \Rightarrow Z = \dfrac{2+2-2}{2} = 1

Les noyaux émis sont donc des noyaux d'hydrogène \ce{^{1}_{1}H} et la réaction s'écrit ainsi :
\ce{^{3}_{2}He}+\ce{^{3}_{2}He}\ce{->}\ce{^{4}_{2}He}+2\times\ce{^{1}_{1}H}