Les réactions nucléaire. Préliminaires.

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

Non, jamais.

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

Arf, nomind is back...! :smile2:

?

?

Lol, cherche pas, rien à comprendre à ce qu'il raconte, nada ...!

Comment à été calculée ou extrapolée sa durée de vie dans ce cas ?

( je ne remet pas le chiffre de 10exp33 en question, c'est juste de la curiosité )

Question d'un néophyte en physique, toutes ces particules, quel que soit le nom qu'on leur donne, sont elles solides ? Ou alors faut il considérer un échantillon de magnétisme ou autre énergie comme une particule ?

Je ne sais toujours pas ce qu'est un photon, qui le sait ?

Question d'un néophyte en physique, toutes ces particules, quel que soit le nom qu'on leur donne, sont elles solides ? Ou alors faut il considérer un échantillon de magnétisme ou autre énergie comme une particule ?

Je ne sais toujours pas ce qu'est un photon, qui le sait ?

On ne peut pas dire que ces particules sont solides puisque d'après la mécanique quantique elles sont à la fois des corpuscules et des ondes.

Un photon c'est la particule élémentaire qui constitue la lumière visible et plus généralement n'importe quel champs électromagnétique.

Comment à été calculée ou extrapolée sa durée de vie dans ce cas ?

( je ne remet pas le chiffre de 10exp33 en question, c'est juste de la curiosité )

Par déduction je crois, en prenant comme référence un grand nombre de protons, en les "comptant", et en observant qu'aucun ne manque après un temps t...comme pour le calcul de la demi-vie des éléments radioactifs par ex...mais c'est une estimation, le proton est d'une stabilité...stabilififiante...

En gros ça veut dire qu'on a par exemple observé 10^33 photons pendant un an et qu'on a constaté qu'il y en a un qui a disparu durant ce laps de temps ?

Pas photons, protons, mais je crois que c'est un peu plus compliqué, mais c'est l'idée générale...

http://www.universalis.fr/encyclopedie/proton/7-recherche-pour-une-desintegration-du-proton/

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

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Mais la "mécanique des particules élémentaires est une question très secondaire.

Disons que lors des chocs de neutrons sur les atomes d'uranium dans un réacteur nucléaire, on considère qu'un grand nombre de chocs sont considérés comme parfaitement "élastiques" au sens où se conservent la quantité de mouvement et l'énergie cinétique.

En revanche quand des neutrons rencontrent des particules de masse voisine, il y a dégradation de ces deux paramètres. D'où l'utilisation d'un ralentisseur de neutrons sous forme d'atomes légers comme H et O dans H²O dans la majorité des réacteurs ou le Carbone dans les centrales russes.

l'efficacité d'une rencontre fait intervenir la notion de section efficace étudiée par Fermi et son équipe. pour les neutrons de l'énergie nucléaire c'est un peu comme si la cible devenait plus grosse quand le projectile ralentit !

La véritable raison pour laquelle les lois de la mécanique ne s'appliquent pas c'est que les phénomènes liés à la masse (mécanique) sont le plus souvent occultés par les actions électriques et surtout nucléaires.

l'interaction électrique décroit comme le carré de la distance.

L'interaction nucléaire forte décroît comme la puissance 6.

Si bien qu'au dessous d'une certaine distance l'action nucléaire forte devient très prépondérante. C'est ce qui explique que dans un noyau d'atome (tous sauf l'hydrogène), les protons devraient se repousser en raison des forces électriques, et pourtant ils restent solidement assemblés par les forces nucléaires. C'est en calculant celle-ci que l'on en a déduit dans les années 1930 que l'énergie nucléaire est colossale. Dans son discours de réception du Prix Nobel, Frédéric Joliot a annoncé que si l'on retirait une parcelle de cette énergie nucléaire, l'humanité trouverait une grande partie de l'énergie dont elle a besoin. Dès lors on n'a plus mesuré les masses des particules mais leur énergie directe ou bien celle libérée par leurs transformations. L'unité de mesure est l'électron-volt et surtout ses multiples en Mev et Gev.

Bonjour,

Juste une précision sur les quarks.

En plus de la charge électrique, les quarks ont en plus une autre charge appelée « couleur ».

Ce mot « couleur » n’a rien à voir avec nos couleurs habituelles, ne serait-ce qu’à cause de la taille des quarks plusieurs ordres de grandeurs plus petite que la longueur d’onde de la lumière visible.

La charge de couleur des quarks prend trois valeurs : le rouge, le vert et le bleu.

Ces noms n’ont pas été choisis au hasard. En effet, pour les vraies couleurs on sait bien que :

Rouge + vert + bleu = blanc.

Eh bien, c’est la même chose pour les quarks : rouge + vert + bleu = 0

Par exemple, Répy vous a dit qu’un proton par exemple est constitué de trois quarks : deux up et un down.

Mais le proton n’a pas de « couleur ». Cela vient que chacun de ses trois quarks est de couleur différente et, par conséquent, la charge de couleur du proton est nulle rouge + verte + bleu = 0.

Quant aux quarks, ils sont liés dans le noyau de l’atome par les bosons appelés « gluons », ces gluons ont eux aussi une charge de couleur mais dans leur cas la situation se complique un peu trop pour être décrite ici.

Mon projet était d’amener petit à petit les lecteurs à la notion de réactions nucléaires, non pas celles existant dans les centrales nucléaires mais seulement sur des réactions portant sur la désintégration des particules.

Par exemple, expliquer la réaction d’un kaon K^- avec un proton p :

K^- + p => Λ° + π°

Cette réaction fait appel à « l’étrangeté » due à l’existence d’un quark « strange ». Le kaon- est formé d'un quark up et d'un anti-quark s (strange). Les Λ° et π° sont eux aussi formés d'un quark et d'un anti-quark.

C’est la raison pour laquelle j’ai débuté tout ceci par une introduction aux particules que je comptais compléter par les lois de conservation indispensables pour comprendre ces réactions nucléaires.

Mais , avec Répy, que je salue au passage, la suite est entre de bonnes mains.

Cordialement.

merci Curieux. tu as tout à fait ta place ici pour développer ce que tu avais entrepris et arrêté trop tôt.

Effectivement les réactions nucléaires sont complexes et d'une grande rigueur. c'est l'objectif de ce sujet : montrer que ce n'est pas simple et que tout cela gouverne l'Univers.

Curieux1, pourrais-tu reprendre la suite car je suis surbooké en ce moment (de la famille arrive à la maison et ce n'était pas totalement prévu).

Tu pourrais écrire les grandes réactions proton/neutron et surtout les grandes conservations : de nombre de masse, de charge électrique, d'énergie, et de nombres quantiques...

merci.

Bonjour Répy,

Apparemment, ce sujet ne semble pas présenter beaucoup d'intérêt auprès des participants, ce que je comprends fort bien car étant peut-être un peu trop pointu.

Aussi n'est-il pas dans mes intentions de poursuivre.

Nous avons tous des sujets d'intérêt variables selon nos formations différentes. Pour ma part, ces sujets sont principalement les mathématiques et la physique mais ce n'est pas une raison pour qu'ils soient ceux d'autrui.

Aussi ai-je décidé de ne plus proposer de débats et de me limiter, éventuellement, à intervenir si des sujets futurs entrent dans le domaine de mes connaissances.

Amicalement.

Au contraire c est très intéressant.

Je suis désolé de mon incapacité à poursuivre pendant quelques jours et par le refus de Curieux1.

Cependant pour ceux qui veulent se creuser un peu les méninges voici un lien qui me semble intéressant :

http://res-nlp.univ-lemans.fr/NLP_C_M13_G03/co/grain03d.html

à plus tard !

Je serais déçu que ce sujet s'enfonce dans les oubliettes du forum car il m'intéresse beaucoup. Je ne suis qu'un petit amateur de sciences physique et je suis toujours content quand des connaisseurs prennent le temps de vulgariser les sciences pour les gens comme moi.

Merci pour ton encouragement.

Le sujet n'est pas clos mais suspendu quelques jours peut-être selon mon emploi du temps.

Superbe sujet, autant la théorie je ne suis pas assez calé pour en débattre, autant la lire est merveilleux.

Je m'intéresse surtout aux applications que tous ces modèles et ces recherches laissent entrevoir, et aux nouvelles idées et conjectures qui en découlent.

Le cerveau humain est brillant.

Pas toujours je vous l'accorde.

Merci pour votre discussion donc, sur laquelle je garderai un œil.

Je m'éclipse.

Je serais déçu que ce sujet s'enfonce dans les oubliettes du forum car il m'intéresse beaucoup. Je ne suis qu'un petit amateur de sciences physique et je suis toujours content quand des connaisseurs prennent le temps de vulgariser les sciences pour les gens comme moi.

J'aurais dû te citer.

Bonjour,

Je constate que ce sujet a intéressé quelques uns. Aussi leur ai-je adressé le texte ci-dessous par message privé.

Bien sûr ce texte n'est qu'un résumé de ce que je projetais de développer plus avant mais c'est avec plaisir que j'en laisse le soin à Répy.

Voici donc le texte envoyé à deux participants :

Voici un résumé de ce que je projetais pour compléter mon topo :

Il importe qu'une réaction nucléaire soit équilibrée en satisfaisant les lois de conservations telles que la conservation de la charge, du nombre baryonique, du nombre leptonique et de l'étrangeté.

Tout baryon (particule formée de trois quarks) a un nombre baryonique égal à 1. Un antibaryon a un nombre baryonique égal à -1.

Tout lepton (électron, muon, tau, neutrino électronique, neutrino muonique et neutrino tauique) a un nombre leptonique égal à 1 et un antilepton à -1. Leurs antiparticules ont un nombre leptonique égal à -1.

Prenons par exemple la désintégration bêta. Un neutron libre n, c'est-à-dire non lié dans le noyau d'un atome, a une durée de vie moyenne de 15 minutes. Après quoi, il se transforme spontanément en proton p selon la réaction suivante :

n => p + e- + ν°* où e- est un électron et ν°* est un antineutrino électronique.

Puisqu'à gauche on a le nombre baryonique égal à 1, il faut aussi qu'à droite on ait seulement ce même nombre baryonique égal à 1 à l'exclusion de toute autre valeur.

Eh bien c'est le cas, car le nombre baryonique du proton est égal à 1 et les nombres leptoniques s'annulent car 1 est le nombre leptonique de l'électron et -1 est celui de l'antineutrino électronique.

Cette réaction s'explique ainsi : Lorsqu'un quark down du neutron se transforme en quark up, le neutron se transforme donc en proton ave émission d'un boson W- qui se désintègre immédiatement en électron et en un antineutrino électronique.

Quant à la charge, elle est conservée car à gauche de => elle est nulle et à droite elle s'annule car le proton a une charge égale à 1 et celle de l'électron est égale à -1. Or, 1 - 1 = 0.

Pour ce qui concerne la conservation de l'étrangeté, c'est-à-dire lorsque sont présents des quarks stranges, celle-ci n'a lieu que dans le cas des réaction rapides telles que celles qui interviennent dans l'interaction nucléaire forte mais pas dans l'interaction nucléaire faible.

Voilà l'essentiel.

Mais il faudrait aussi évoquer le plus quantique des quantiques à savoir le spin des particules. Répy s'en chargera avec plaisir et avec compétence.

Amicalement.

Bonjour

Juste quelques fondamentaux.

Au cours des multiples réactions nucléaires il y a des lois de conservation intangibles.

Il y a conservation de :

- de la charge électrique

- du nombre de nucléons ( et donc des quarks).

- de l'énergie ( cinétique, potentielle, rayonnante...)

- de la quantité de mouvement mv appelée aussi impulsion

- de la dualité onde/corpuscule.

- du spin global.

Pour vérifier certaines de ces conservations on a défini des nombres caractéristiques :

Nombre baryonique B = 1/3 (somme des quarks-somme des antiquarks)

C'est en fait l'ancien nombre de masse A ou nombre de nucléons. Finalement

B = 1 pour les baryons ( formés de 3 quarks)

B = -1 pour les ant-ibaryons

B = 0 pour toutes les autres particules

Nombre leptonique L

L= +1 pour les leptons (électron, muon et tauon et leurs trois neutrinos associés.

L = -1 pour les anti-particules de la liste précédente

L = 0 pour les baryons, mésons et bosons.

Ex1 : Quand un muon devient un électron en émettant un antineutrino e et un neutrino mu, cela donne pour la conservation du nombre leptonique dans cet ordre : 1 = 1 + (-1) + 1 . Cette réaction entre leptons conserve bien le nombre leptonique.

Ex2 : transformation d'un neutron dans la radioactivité béta-

neutron --> proton + électron + antineutrino e

charge élec 0 = +1 + (-1) + 0

Nb Leptonique 0 = 0 + 1 + (-1)

N Baryonique 1 = 1 + 0 + 0

Ex3 transformation d'un proton dans la radioactivité béta +

proton --> neutron + positon + neutrino e

charge élec 1 = 0 + 1 + 0

Nb Leptonique 0 = 0 + (-1) + 1

Nb Baryonique 1 = 1 + 0 + 0

Voila des exemples de conservations.

Restera à étudier le spin la chiralité et la parité !!!

Bonjour,

Voici représentée graphiquement la désintégration bêta.

(Réalisé avec un logiciel appelé "graphix" et que j'ai créé.)

Je rappelle que le neutron et le proton sont plus compliqués que cela car en fait ils baignent dans une "mer" de quarks et de gluons virtuels.