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.

Mécanismes

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

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

ou, avec des mots :

deux protons $\to$ 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 :

$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.

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

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 :

${^{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 :

${^{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.

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

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

${^{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.

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

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).