Description : La fusion nucléaire est le terme générique désignant toutes les réactions par lesquelles des noyaux atomiques plus légers entrent en collision et fusionnent pour former un ou plusieurs noyaux atomiques plus lourds. En astronomie, la fusion de l'hydrogène est la réaction de fusion nucléaire qui transforme les noyaux d'hydrogène (chacun constitué d'un seul proton) en noyaux d'hélium 4 (chacun constitué de deux protons et de deux neutrons liés ensemble). Le noyau d'hélium 4 a une masse inférieure à la somme des masses des protons et des neutrons qui le composent. Selon la célèbre formule d'Einstein E=mc², cette différence de masse correspond à une différence d'énergie. Lorsque les protons et les neutrons fusionnent pour former de l'hélium 4, la quantité d'énergie correspondant à cette différence est libérée. C'est ainsi que la fusion de l'hydrogène sert de source d'énergie aux étoiles dites de la séquence principale, comme notre Soleil. Pendant un certain temps, ces étoiles se trouvent dans un état d'équilibre : la quantité d'énergie libérée par la fusion de l'hydrogène dans leur cœur correspond à l'énergie que ces étoiles brillantes émettent sous forme de lumière et d'autres types de rayonnements électromagnétiques, ainsi que de particules.

La fusion de l'hydrogène se déroule en plusieurs étapes intermédiaires. Pour les étoiles dont la masse est égale ou inférieure à celle de notre Soleil, elle se fait par l'intermédiaire de la chaîne proton-proton (chaîne pp). Dans la version la plus simple de cette chaîne de réactions, deux noyaux d'hydrogène (protons) fusionnent pour donner des noyaux de deutérium (un proton, un neutron chacun), qui fusionnent ensuite avec un noyau d'hydrogène supplémentaire pour donner de l'hélium 3 (deux protons, un neutron). Deux de ces noyaux d'hélium 3 fusionnent pour donner de l'hélium 4 et deux noyaux d'hydrogène restants. Dans les étoiles dont la masse est supérieure à environ 1,3 fois celle de notre Soleil, un processus alternatif appelé cycle carbone-azote-oxygène (CNO) devient la principale méthode de fusion de l'hydrogène en hélium. Sur Terre, les scientifiques ont construit des machines pour créer des réactions de fusion dans l'espoir qu'elles deviennent à l'avenir un moyen viable de produire de l'énergie. La fusion de l'hydrogène ne se produit pas seulement dans les étoiles, mais aussi au début de la phase du Big Bang de notre Univers.

Termes associés :

• Hydrogène
• Fusion nucléaire

Statut du terme et de sa définition : La définition initiale de ce terme en anglais a été aprouvée par un·e spécialiste de la recherche en astronomie et un·e spécialiste de l’éducation
La traduction de ce terme et de sa définition n'ont pas encore été aprouvées

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