LES AURORES POLAIRES
Composition d'un atome
L'atome est un constituant fondamental de la matière. Il vient du grec atomos signifiant insécable.
Un atome est composé d'un noyau et d'un nuage électronique.
Le noyau est composé de nucléons : des protons, de charge électrique 1e et des nucléons de charge électrique 0.
Le nuage électronique est composé d'électrons, de charge électrique -1e. Il y a autant d'électrons que de protons car l'atome est un édifice électriquement neutre.
Un proton est composé de particules appelées quarks. Il possède 2 quarks UP de charge 2/3e et 1 quark DOWN de charge -1/3e, ainsi on a : 2 x 2/3 - 1/3 = 1e.
Un neutron est aussi composé de quarks. Il possède 1 quark UP de charge 2/3e et 2 quarks DOWN de charge -1/3e, ainsi on a : 2/3 + 2 x -1/3 = 0.
Réactions nucléaires
La radioactivité est définie comme l'émission de radiations par une substance inerte, sans apport d'énergie extérieur. Un nucléide radioactif émet un rayonnement et/ou des particules et il change de nature en devenant un nouvel isotope de l'élément, voir un nouvel élément. C'est une différence majeure par rapport aux transformations chimiques qui respectent la conservation des éléments.
Il existe plusieurs types de radioactivité :
→ la radioactivité alpha : en se désintégrant, le noyau émet une particule alpha (un noyaux d'hélium, c'est à dire de particules comportant deux protons et deux neutrons)
→ la radioactivité bêta - : en se désintégrant, émet un électron et un antineutrino
→ la radioactivité bêta + : en se désintégrant le noyau émet un électron positif (encore appelé positron ou positon) et un neutrino
→ la radioactivité gamma : en se désintégrant, le noyau émet un rayonnement électromagnétique de fréquence supérieure à celle d'un rayonnement X (rayonnement gamma).
Quarks et bosons
Un quark est une particule élémentaire qui compose entre autre les protons et les neutrons. Il en existe 6 types (ou saveurs) différents, mais seul deux entrent dans la composition des nucléons : UP et DOWN. Lors d'une réaction nucléaire de type Bêta, un des nucléons transmute en un autre nucléon (grâce à une des quatre interactions fondamentales : l'interaction nucléaire faible). Celui-ci se transforme en émettant un boson (qui est également une particule élémentaire).
La radioactivité b+ est expliquée par l'émission d'un boson W+ par le quark U d'un proton. Ce quark U change alors de saveur et devient un quark D. Le boson W+, qui est très instable, se transforme rapidement en un positron e et un neutrino ν.
La radioactivité b- est expliquée par l'émission d'un boson W- par le quark D (down) d'un neutron. Ce quark D change alors de saveur et devient un quark U (up). Le boson W-, qui est très instable, se transforme en un électron e et un antineutrino ν.
Réaction nucléaire
Le noyau du soleil est composé en partie d'atomes d'hydrogène). La température très élevée (15 000 000 K) et la pression excitent ces noyaux et les précipite les uns contre les autres (le noyau du soleil est sous forme de plasma, le quatrième état de la matière) les forçant à fusionner. Une succession de ces fusions nucléaires aboutit à la création de noyaux d'hélium.
De la réaction au vent solaire
Ces réactions libèrent une énorme quantité d'énergie sous forme d'ions, de protons, de noyaux d'hélium et d'électrons. Sous forme de plasma, cet amas d'énergie est éjecté du noyau du soleil, et atteint d'abord des cellules de convection géante. Le plasma y est alors soumis à un mouvement de convection perpétuel, créant un champ magnétique (comme au centre de la Terre). Ce champ magnétique est tellement puissant qu'il se libère de l'emprise du Soleil lors d'une éruption solaire. Le plasma est alors projeté dans la haute atmosphère solaire, il est ensuite appelé vent solaire. Cette découverte fut réalisée par Eugène Newman Parker en 1958.
