Les réactions nucléaire. Préliminaires.

Bonjour,

Les particules de la mécanique quantique.

Il existe deux grandes familles de particules :

Les fermions (du nom du physicien Enrico Fermi),

Les bosons (du nom du physicien indien Bose)

Les fermions sont les constituants de la matière et les bosons de jauge transportent les forces. (Tous les bosons ne sont pas élémentaires, certains sont des particules composites).

Les bosons.

Il existe deux espèces de bosons : Les bosons de jauge et les autres.

On ne s’occupera ici que des bosons de jauge. Ce sont ceux qui transportent les interactions (forces).

Le photon : c’est le boson de jauge qui transporte l’interaction électromagnétique.

Les W+, W- et Z°. Ce sont les bosons de jauge qui interviennent dans l’interaction nucléaire faible.

Les gluons : Ces bosons de jauge interviennent entre les quarks et les lient entre eux.

Note : Le boson de Higgs n’est pas un boson de jauge mais un boson scalaire.

Avant d’aborder les fermions, il me semble utile de commencer par l’un d’eux : le quark.

Le quark.

Le quark est un fermion qui existe sous six formes (saveurs) différentes :

Les quarks up et down,

Les quarks charm et strange,

Les quarks top et bottom (encore appelé beauty).

A tous ces quarks correspondent leurs antiparticules les antiquarks.

Les hadrons.

Les hadrons se composent de deux sortes :

Les baryons,

Les mésons.

Les baryons sont formés de trois quarks alors que les mésons ne sont constitués d’un quark et d’un antiquark. Il faut noter la découverte récente expérimentale venant confirmé la théorie d’un méson formé de quatre quarks : le tétraquark.

Par exemple, le proton est formé de deux quarks up et d’un quark down et le neutron est formé de deux quarks down et d’un quark up. Mais en fait, le proton et le neutron sont bien plus compliqués que cela. Leurs quarks baignent dans une mer de quarks et de gluons virtuels. Mais passons.

Les leptons.

Les leptons sont :

L’électron, le muon et le tau.

Le neutrino électronique, le neutrino muonique et le neutrino tauique.

Voilà ce qu’il faut savoir avant de poursuivre plus avant, à savoir plus de précisions sur les quarks (charges couleurs), sur les lois de conservations et enfin on pourra traiter les réactions nucléaires.

La suite si le sujet vous paraît intéressant.

Cordialement.

Et tout cela fera un BOUM planétaire un jour !

Qui va nous enterrer ?

attention, ne confonds pas nucléaire et quantique ^^ les bosons ne sont pas toujours dans le noyau, et je suis quasiment sur qu'il en est de même pour tout ce qui n'est pas un quark

Et tout cela fera un BOUM planétaire un jour !

Qui va nous enterrer ?

si tout ce qui était fait de particule élémentaire exploserait, ça se saurait l'ami ^^

Et tout cela fera un BOUM planétaire un jour !

Qui va nous enterrer ?

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mais non !

Tout ce bestiaire précédemment décrit par Curieux c'est la composition de toute matière inerte ou vivante. Il n'est pas question d'explosion nucléaire ou stellaire. à part le boson de Higss découvert récemment, on sait tout cela depuis 1960-1980.

Et tout cela fera un BOUM planétaire un jour !

Qui va nous enterrer ?

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mais non !

Tout ce bestiaire précédemment décrit par Curieux c'est la composition de toute matière inerte ou vivante. Il n'est pas question d'explosion nucléaire ou stellaire. à part le boson de Higss découvert récemment, on sait tout cela depuis 1960-1980.

Je pense que Pila a davantage réagit au titre qu'au contenu.

En effet un titre comme "les particules élémentaires" aurait été plus explicite que "Les réactions nucléaire", car là fait en effet davantage penser aux réacteurs nucléaires, ou aux armes nucléaires

Je pense que Pila a davantage réagit au titre qu'au contenu.

En effet un titre comme "les particules élémentaires" aurait été plus explicite que "Les réactions nucléaire", car là fait en effet davantage penser aux réacteurs nucléaires, ou aux armes nucléaires

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ou au fonctionnement de milliards d'étoiles !

Effectivement le conditionnement contre le mot "nucléaire" est tel que le simple fait de l'écrire ou de le prononcer mets les gens sur la défensive.

L'objectif de ce forum et des études scientifiques est de montrer ce qui est et pas ce que l'on veut qu'il soit.

En France il y a une majorité de gens en France contre l'électronucléaire alors que 76% de notre électricité en provient. Il est bon de savoir que cette énergie photovoltaïque, ou éolienne ont pour origine l'énergie solaire qui elle-m^me découle d'énergie nucléaire.

Donc il faut s'informer pour ne pas tomber dans une paranoïa à la fois stérile et stupide.

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ou au fonctionnement de milliards d'étoiles !

Effectivement le conditionnement contre le mot "nucléaire" est tel que le simple fait de l'écrire ou de le prononcer mets les gens sur la défensive.

L'objectif de ce forum et des études scientifiques est de montrer ce qui est et pas ce que l'on veut qu'il soit.

En France il y a une majorité de gens en France contre l'électronucléaire alors que 76% de notre électricité en provient. Il est bon de savoir que cette énergie photovoltaïque, ou éolienne ont pour origine l'énergie solaire qui elle-m^me découle d'énergie nucléaire.

Donc il faut s'informer pour ne pas tomber dans une paranoïa à la fois stérile et stupide.

Bonjour Répy,

Oui, il y a des remarques consternantes dues à une totale ignorance.

Quand je pense que pour l'imagerie médicale appelée "IRM" le "N" final pour "nucléaire" a été supprimé car mal perçu ...

Cela me rappelle un écolo qui m'avait asséné avec cette foi du charbonnier : "Je suis contre l'atome !"

Lui ayant fait remarquer qu'il était lui même constitué d'atomes, il me répondit toujours avec la même assurance : "Certainement pas !"

Que faire dans ces cas là ?

Ceci :

Amicalement.

P.S. Je crois inutile de poursuivre ce que j'espérais, à tort, pouvant être intéressant.

Perso j'avais un peu zappé ton message car les particules je connaissais déjà un peu.

Mais je viens juste de comprendre ta démarche en lisant la fin du message :

Voilà ce qu’il faut savoir avant de poursuivre plus avant, à savoir plus de précisions sur les quarks (charges couleurs), sur les lois de conservations et enfin on pourra traiter les réactions nucléaires.

La suite si le sujet vous paraît intéressant.

Dans ce cas le sujet m’intéresse davantage et le titre se justifie en effet.

Je pense juste que tu aurais dû placer cette phrase au tout début pour qu'on comprenne mieux ta démarche.

P.S. Je crois inutile de poursuivre ce que j'espérais, à tort, pouvant être intéressant.

en même temps, tu parle d'un sujet très pointu, donc peu de monde peut vraiment en parler, sur un forum général, donc ou le commun des mortels viens, sans rien n'apporter de plus que ce qu'on peut trouver dans tous les livres ou dans les vidéos de vulgarisations, ni proposer de discussion, le tout sans utiliser un titre adéquat. tu voulait qu'on parle de quoi?

en même temps, tu parle d'un sujet très pointu, donc peu de monde peut vraiment en parler, sur un forum général, donc ou le commun des mortels viens, sans rien n'apporter de plus que ce qu'on peut trouver dans tous les livres ou dans les vidéos de vulgarisations, ni proposer de discussion, le tout sans utiliser un titre adéquat. tu voulait qu'on parle de quoi?

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Je relève le défi de parler de ces constituants ultimes de la matière sans mathématiques savantes. Cependant je précise que ce les spécialistes eux ont besoin de fonctions d'ondes et autres joyeusetés qui sont très complexes à manipuler.

Curieux a précisé les grandes familles fermions et bosons.

D'une façon générale, les particules élémentaires sont caractérisées à la fois par leur masse au repos, leur énergie et par leur spin. Le spin signifie rotation. Ce mot a été introduit dans les années 1930 pour expliquer le comportement de l'électron autour de l'atome. Mais on ne sait absolument pas si les particules élémentaires tournent ou pas. On ne sait pas si cette question a un sens !

Les fermions ont une masse au repos et sont de deux catégories :

- les hadrons composés de deux sous-familles (hadr = lourd) : baryons chacun de 3 quarks et mésons 2 quarks

- les leptons sans quarks. (lept = léger)

On reviendra sur ces familles

Leur spin est un multiple de 1/2 : (1/2, 3/2, 5/2..)

On a donné le nom de fermion, en hommage à Fermi qui a beaucoup étudié les noyaux d'atomes. Les fermions suivent la statistique de Dirac-Fermi. Un mot sur Dirac, ce physicien anglais a calculé un jour une énergie qui était le carré de "quelque chose". En bon mathématicien il s'est dit il y a deux racines carrées, une positive et l'autre négative comme 4 est le produit de 2 par 2 ou de -2 par -2. Et c'est à partir de ce concept qu'on a eu l'idée d'envisager l'existence d'anti-particule ! On a émis la possibilité de trouver un électron positif ce qui fut fait "rapidement" dans la radioactivité béta+ en particulier étudiée par Joliot-Curie.

Les bosons sont des particules sans masse au repos et dont le spin est entier (1, 2, 3..)

Ils suivent la statistique de Bose-Einstein.

Pour revenir aux hadrons, et en particulier les baryons : comme le proton et le neutron présents dans tous les noyaux d'atomes. (neutron absent de H)

Le proton découvert par Rutherford vers 1909 est le constituant du noyau d'hydrogène. Il est positif et composé de trois quarks deux "up" et 1 down. au point de vue charge électrique cela donne 2/3 + 2/3 + (-1/3) = 3/3 = 1 la charge élémentaire de toute la physique !

le neutron lui est composé d'up et de 2 down au plan électrique cela donne 2/3 +(-1/3+ (-1/3)= 0

le neutron longtemps soupçonné a été découvert par joliot-Curie en 1931 puis par Chadwick en 1932 mais c'est ce dernier qui a publié ses résultats le premier !

un arrêt.

Vous pouvez/devez poser des questions cela animera le forum.

merci

Quelles est la durée de vie de ces différentes particules ?

Vous écrivez : "Les fermions sont les constituants de la matière et les bosons de jauge transportent les forces"

Ma question :

De quoi sont constitués les bosons ? Comment peut-on démontrer leur présence ?

Et en quoi le boson de Higgs est-il singulier par rapport aux autres ?

Quelles est la durée de vie de ces différentes particules ?

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Cette durée de vie est variable selon que la particule est isolée ou combinée.

Le proton est très stable. Sans parler d'éternité, sa durée de vie est de l'ordre de 10 exp33 ans.

Dans certaines conditions et surtout avec un apport d'énergie, un proton p+ peut se combiner avec un électron pour donner un neutron et un neutrino.

Le neutron est beaucoup moins stable. Hors d'un noyau, sa demi-vie est de l'ordre de 10-15 mn.

Il se décompose en 1 proton, 1 électron, 1 antineutrino et de l'énergie. on remarque qu'il y a conservation de la charge électrique : 0 = +1 +(-1) c'est la réaction inverse de la disparition du proton dans le paragraphe du dessus.

les quarks n'apparaissent qu'au CERN dans des conditions dantesques et se recombinent très rapidement donc leur durée de vie est une affaire de grand spécialiste !

l'électron serait quasi éternel !

Vous écrivez : "Les fermions sont les constituants de la matière et les bosons de jauge transportent les forces"

Ma question :

De quoi sont constitués les bosons ? Comment peut-on démontrer leur présence ?

Et en quoi le boson de Higgs est-il singulier par rapport aux autres ?

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les bosons ne sont pas des particules "matérielles" elle n'ont pas de masse au repos mais elle ont un équivalent masse-énergie de type relativiste. les bosons sont des quanta d'énergie couplés à des paramètres importants qu'il faudrait développer mais c'est très complexe.

Ainsi le boson le plus connu est le photon. il n'a pas de masse au repos et peut donc se déplacer à la vitesse de la lumière. mais plus la fréquence de l'onde associée est grande et plus il possède de l'énergie et donc par la relation E=mc², on peut lui trouver une masse cinétique. D'ailleurs le photon n'existe pas au repos : le repos est une impossibilité pour le photon !

Pour le boson de Higgs je ne pense pas pouvoir le décrire sans faire appel à des constructions mathématiques très poussées où curieux serait plus compétent que moi. le boson de Higgs est le paramètre scalaire qui communique le facteur masse aux autres particules élémentaires.

La mécanique, et les autres mondes comment se fait tout ça?

Le proton est très stable. Sans parler d'éternité, sa durée de vie est de l'ordre de 10 exp33 ans.

C'est une durée de vie théorique ou a-t-on déjà observé des protons se décomposer ?

la durée de vie est une question très secondaire par rapport à la mécanique globale..

Il y a un excellent petit livre de vulgarisation (pas anxiogène) qui permet d'aborder le nucléaire civile.

Je vous le recommande, si c'est le but de ce topic:

La mécanique, et les autres mondes comment se fait tout ça?

?

la durée de vie est une question très secondaire par rapport à la mécanique globale..

?