Neutrino solaire

Les neutrinos solaires sont des neutrinos électroniques produits dans le Soleil par des réactions de fusion nucléaire. Ils constituent la très grande majorité des neutrinos passant à travers la Terre.

Neutrinos solaires (chaîne proton-proton) dans le modèle standard solaire

La Terre reçoit environ 65 milliards de neutrinos solaires par centimètre carré et par seconde^[1],[2].

Mécanismes

La principale source est la chaîne proton-proton. La réaction est :

${\displaystyle p+p\to {\text{d}}+e^{+}+\nu _{e}\!\ }$

ou, avec des mots :

deux protons ${\displaystyle \to }$ deutérium + positon + neutrino électronique.

86 % de tous les neutrinos solaires sont produits à partir de cette réaction. Comme on peut le voir sur l'image, les neutrinos solaires (chaîne proton-proton) dans le modèle standard solaire, le deutérium fusionnera avec un autre proton pour créer un noyau d'hélium 3 et un rayon gamma. Cette réaction est :

${\displaystyle d+p\to {^{3}}He+\gamma \ }$

L'isotope hélium 4 peut être produit en utilisant l'hélium 3 dans la réaction précédente, voir ci-dessous.

${\displaystyle {^{3}}He+{^{3}}He\to {^{4}}He+2p}$

À présent, avec à la fois l'hélium 3 et l'hélium 4 dans le système, le béryllium peut être produit par la réaction d'un de chaque noyau d'hélium, comme dans la réaction ci-dessous :

${\displaystyle {^{3}}He+{^{4}}He\to {^{7}}Be+\gamma \ }$

Puisqu'il y a quatre protons et seulement trois neutrons, le béryllium peut prendre deux chemins différents à partir de maintenant. Le béryllium peut capturer un électron et produire un noyau de lithium 7 et un neutrino-électron. Il peut aussi capturer un proton à cause de l'abondance dans une étoile. Ceci créera du bore 8. Les deux réactions sont, respectivement :

${\displaystyle {^{7}}Be+e^{-}\to {^{7}}Li+\nu _{e}\ }$

Cette réaction produit 14 % des neutrinos solaires. Le lithium 7 se combinera avec un proton pour produire 2 noyaux d'hélium 4.

${\displaystyle {^{7}}Be+p\to {^{8}}B+\gamma \ }$

Le bore 8 fera une désintégration β+, en produisant du béryllium 8 :

${\displaystyle {^{8}}B\to {^{8}}Be{^{*}}+e^{+}+\nu _{e}\ }$

La réaction produit environ 0,02 % des neutrinos solaires. Cette petite partie des neutrinos solaires ont les plus grandes énergies. L'astérisque sur le béryllium 8 indique que le noyau est dans un état excité^[3].

${\displaystyle {^{8}}Be{^{*}}\to {^{4}}He+{^{4}}He}$

Le noyau excité de béryllium 8 se sépare ensuite en deux noyaux d'hélium 4.

Articles connexes

• Oscillation des neutrinos
• Problème des neutrinos solaires
• Observatoire de neutrinos
• Solar neutrino unit

Notes et références

• (en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « Solar neutrino » (voir la liste des auteurs).

1. « Radioactivité : Neutrinos solaires », sur laradioactivite.com (consulté le 23 août 2016).
2. « Neutrinos : le Soleil à cœur ouvert », sur pourlascience.fr, 3 septembre 2014 (consulté le 23 août 2016).
3. (en) Claus Grupen (trad. de l'allemand), Astroparticle Physics, Berlin, Springer, 2006, 441 p. (ISBN 3-540-25312-2, lire en ligne)^{[source insuffisante]}

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