Le but doit donc être de rapprocher suffisamment les noyaux pour que l'interaction forte prenne le pas sur la répulsion électrique.

On peut représenter cette force de répulsion par le dessin ci dessous.

La courbe noire représente la variation de la force de répulsion entre les deux noyaux.
La boule rouge représente un proton, la boule verte,un neutron, et ça forme un noyau de deutérium.

On la voit augmenter de plus en plus rapidement pour atteindre une valeur énorme, puis s'effondrer brutalement à la distance d'action de l'interaction forte.

Cette zone de répulsion constitue une véritable barrière qui sépare les deux noyaux, on l'appel d'ailleurs: barrière de potentiel.

Pour obtenir la fusion des deux noyaux, il faut donc franchir la barrière de potentiel.

C'est par la chaleur que la chose sera rendue possible.

Lorsque l'on chauffe un gaz, ses molécules s'agitent de plus en plus, produisant entre elles, des collisions et donc des chocs de plus en plus violents.

A plusieurs milliers, voir plusieurs dizaines de milliers de degrés, les chocs sont si violents que les électrons sont "arrachés" aux noyaux d'atomes, et le gaz se présente alors sous la forme d'un plasma (mélange de noyaux d'atomes et d'électrons libres), mais on est encore bien bien loin de l'énergie requise pour franchir la barrière de potentiel. Il faut donc atteindre des températures encore beaucoup beaucoup plus élevées, de l'ordre de plusieurs dizaines de millions de degrés, voir plus de 100 millions de degrés!

Au coeur du soleil, les réactions de fusion se produisent à une température de l'ordre de "seulement" 15 millions de degrés, mais sous une pression colossale, ça aide aussi beaucoup.

Vous lirez ou entendrez peut être dire que de toute façon, même à de telles températures, on est encore en dessous de l'énergie requise pour le franchissement de la barrière de potentiel, et qu'il faut autre chose en plus pour expliquer que cela puisse se produire dans le soleil ou lors d'une explosion thermonucléaire.

C'est vrai, et le salut vient de la mécanique quantique.

Explication:

Bien que la lumière soit une onde électromagnétique, on parle souvent des photons qui sont des "grains" de lumière; alors onde ou corpuscules (grains)?
Réponse: les deux, mon colonel, ou pour être plus précis: la lumière se présente À LA FOIS sous forme ondulatoire ET corpusculaire.

Ce qui est vrai pour la lumière est vrai aussi pour les particules de matière, qui peuvent donc, elles aussi, être décrite comme corpusculaire ET ondulatoire.

Remarque: bien que les particules peuvent être décrites tantôt comme des corpuscules, tantôt comme des ondes, leur vraie nature est encore plus compliquée que cela, et elles ne sont vraiment, et en réalité ni l'une ni l'autre, mais nous les "voyons" soit comme des ondes soit comme des corpuscules.

Il y a, à ce sujet, une comparaison imagée que je trouve absolument délicieuse de clareté: l'ornithorynque!

Vu de face, ça ressemble à un canard, vu de dos, ça ressemble à un castor, mais en réalité ce n'est vraiment ni l'un ni l'autre.

La seule différence entre l'exemple de l'ornithorynque et la lumière ou les particules subnucléaires, c'est que l'on sait très bien ce qu'est un ornithorynque, alors que la nature réelle, profonde et exacte des objets quantiques est encore bien mystérieuse.

On associe donc à chaque particule ce que l'on appelle une fonction d'onde.

Si l'on représente une barrière de potentiel par une simple ligne droite, et une particule par une simple petite boule, il est tout naturel que la petite boule puisse s'arrêter net contre la barrière de potentiel.

Mais sous son aspect onde, on aura un estompement plutôt qu'un arrêt brutal.

La fonction d'onde d'une particule représente aussi une zone de probabilité de présence, de "localisation" de la particule matérielle.

Sur le dessin ci-dessous, la courbe représente l'amplitude de probabilité de présence de la particule.

La particule peut se trouver n'importe où entre les deux "branches" de la courbe, mais sa probabilité de présence maximale là ou la courbe est à son maximum.

La probabilité de trouver la particule dans la position dessinée ci-dessous est donc moindre mais bien réelle.

Cette probabilité baisse encore dans le cas suivant.

La probabilité est plus faible encore, mais tout aussi réelle.

Reprenons maintenant la courbe représentant l'évolution de la force de répulsion formant la barrière de potentiel,

et ajoutons y la particule et sa courbe de probabilité.

Comme la fonction d'onde, la courbe de probabilité ne s'arrête pas brutalement contre la barrière.

La conséquence de cela c'est que lorsque la particule elle même se trouve au centre de cette courbe, elle reste bloquée devant cette barrière de potentiel, mais si la particule se trouve (par chance) à l'extrénité de sa courbe de probabilité,

elle se retrouve de fait de l'autre côté!

Puisque la particule n'avait théoriquement pas l'énergie suffisante pour franchir la barrière, tout se passe comme si elle avait pu contourner l'obstacle, c'est la raison pour laquelle ce phénomène est appelé: effet tunnel; mais en définitive, et puisque c'est seulement la chance de se trouver au bon endroit (de la courbe) au bon moment qui lui a permis ce tour de force, on peut dire que la particule a traversé la barrière de potentiel......PAR HASARD!!!

Voilà donc comment la fusion nucléaire (ou thermonucléaire comme on dit souvent pour souligner les énormes t° mises en jeu) est possible et fonctionne; maintenant voyons comment l'utiliser.