N° 87. — Régimes transitoires dans une transition complète hélice → pelote statistique

Laboratoire de Physique des Solides, Faculté des Sciences, 91-Orsay, France. ^(*)

Résumé

On étudie théoriquement la cinétique d’une transformation complète hélice → pelote statistique induite par un changement suffisamment brusque et ample de la température (ou d’un autre agent extérieur). On montre d’abord que, même s’il y a nucléation de régions en pelote à l’intérieur de l’hélice, celles-ci ne peuvent pas croître (quand l’hélice initiale est longue), car elles seraient soumises à des tensions élastiques considérables. On calcule ensuite la progression de la réaction à partir des extrémités de l’hélice. Une frontière entre l’hélice H et la partie désordonnée en bout C entraîne C en se déplaçant le long de H. La friction de C sur le solvant freine la réaction d’autant plus que C est plus gros. II en résulte une vitesse de réaction qui, pour les cas les plus simples, varie comme t^–1/2 en fonction du temps t. Des effets analogues (mais plus complexes) existent dans le sens pelote → hélice.

Abstract

This paper discusses theorerically the kinetics of a complete helix → coil transformation induced by a sufficiently large, and abrupt, change of the temperature (or of another external agent). It is first shown that, if one starts with a long helix, even if nucléation of coil regions inside the helix can occur, these small coils cannot grow, since they would then he submitted to extremely strong elastic tensions. Thus the reaction is expected to proceed only from the free ends of the helix. The contact point between the helix region H and an end (coil) region C carries C along while moving on H. The friction between C and the solvent slows down the reaction, and this effect increases with the size of C. The net result is a speed of reaction more or less proportional to t^–1/2, where t is the time. Similar (but more complex) results are found for the coil → helix transition.