Atomes dans un accélérateur

[invitea4761e44]

Bonsoir,
Je suis nouveau et je ne sais pas ou devrais-je poser cette question et j'aimerai qu'une personne me fournir une réponse simple ajustée avec mon niveau.
1) Si un electron est accéléré dans un accélérateur de particule est ce qu'il donne des photons?
2) Si un atome d'hydrogène chauffé est placé dans un accélérateur de particule que se passe t-il?
3) Si une molécule d'hydrogène chauffée est placée dans un accélérateur de particule que se passe t-il?
4) Si un atome d'un element lourd chauffé à 5000 C est placé dans un accélérateur de particule que se passe
t-il?
Je sais qu'il est fait pour les particules mais si une telle expérimentation est réalisée que se passe t-il?
Priere de me repondre
Bien cordialement
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[Coincoin]

Salut
1) Oui. Ca s'appelle le rayonnement de freinage, ou en allemand Brehmsstrahlung, ou encore rayonnement synchrotron : toute particule chargée accélérée (par exemple qui tourne en rond) rayonne. Dans un accélérateur, c'est ce qui limite l'énergie. Mais on peut aussi utiliser ce rayonnement qui donne des faisceaux de rayons X très intenses, dans des accélérateurs spéciaux, appelés synchrotrons (il y en a un à Grenoble, et un tout neuf à Paris).

2) Pour pouvoir accélérer ton hydrogène, il faut qu'il soit chargé. Donc on est obligé de l'ioniser en lui enlevant son électron. On a donc simplement un proton. C'est ce qui est utilisé dans la moitié des accélérateurs (par exemple au CERN, le LEP utilisait des électrons, mais le LHC utilisera des protons).

3) Vu qu'on ionise, avoir une molécule de dihydrogène ou deux atomes d'hydrogène revient au même...

4) Premièrement la température n'a aucune importance. L'énergie qu'il aura une fois accéléré est nettement plus grande que l'énergie thermique que tu peux lui donner au départ.
Deuxièmement, on peut très bien prendre des ions lourds. C'est très utile en physique nucléaire. C'est par exemple ce qu'ils font au GANIL (Grand Accélérateur National d'Ions Lourds), à Caen.

[invitea4761e44]

Bonsoir,
Merci de m'avoir fourni une réponse importante, mais votre réponse m'avait aussi fourni une question
1) Est ce que le rayonnement est limité c'est à dire si un ion ou un electron est accéléré le rayonnement va rester tant l'accélération continue ou le rayonnement s'arrete à un moment donnée.
2) est ce que ce rayonnement est une transformation de la masse en énergie?

Priere de me fournir des réponses simples ajustées avec mon niveau bas

Merci et cordialement

[invite5e5dd00d]

Ceci est une réponse basée sur mon intuition, et demande validation.
A la question 1 je peux déja répondre qu'une charge en mouvement (même uniforme) créé un champ magnétique. Donc dans ce cas, la charge en mouvement est ton électon. Il créé un champ magnétique, donc il émet des photons (les photons sont les particules de cette interaction).
Pour la 2, à mon avis ce rayonnement est effectivement une transformation de masse en énergie (de toute façon ces deux notions sont équivalentes, cf E=mc²). Par contre, je ne sais pas si il s'arrête au bout d'un moment. J'aurais tendance à dire que non, puisque une charge, même non accelerée, est source de champ magnétique, donc de photons.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite42ec2ede]

Si ca t'intéresse, j'ai fait mon travail de matu sur la recherche fondamentale dans le cadre du LHC et on explique quelques notions de physique de manière assez simplifiée.

En fait:

Le rayonnement synchrotron est une perte d'énergie sous forme de photons lorsqu'on accélère un électron dans une trajectoire courbée.

[Coincoin]

Ce qui compte ce n'est pas le mouvement, mais bien l'accélération. Néanmoins, dans ce terme les physiciens incluent les changements de direction de ta particule, comme par exemple lorsqu'elle suit une trajectoire courbée.

Ce rayonnement est juste une perte d'énergie : la particule perd son énergie cinétique sous forme de rayonnement. Mais la masse reste constante.

[invite5e5dd00d]

Merci pour cette précision Coincoin !

[invitea4761e44]

Ce qui compte ce n'est pas le mouvement, mais bien l'accélération. Néanmoins, dans ce terme les physiciens incluent les changements de direction de ta particule, comme par exemple lorsqu'elle suit une trajectoire courbée.

Ce rayonnement est juste une perte d'énergie : la particule perd son énergie cinétique sous forme de rayonnement. Mais la masse reste constante.

Merci beaucoup

En dehors de ce que vous m'aviez fourni comme réponse fructueuse sur ce thème, voila encore une nouvelle réponse car sans cette réponse, j'aurais poser une autre question.
Donc l'energie cinétique( pas la masse)se transforme en rayonnement et nous aurons toujours notre électron dans les produits finaux
Merci encore une fois et merci aux autres de m'avoir aider

[invite5e5dd00d]

L'électron ne disparaitra pas à cause de son acceleration, non . A part si t'amène un positron dans le jeu, mais là ce serait un peu tordu^^

[hterrolle]

Bonsoir,

est'il possible d'accelerer une atome d'hydrogene, sans qu'il soit ioniser, dans un accelerateur ?

que se passe t'il. Normalement l'electron devrait se detacher du proton ?

Merici pour la reponse

[Coincoin]

A part si t'amène un positron dans le jeu, mais là ce serait un peu tordu^^

Oui, l'électron ne peut pas disparaître tout seul, à cause de la conservation de la charge notamment.

est'il possible d'accelerer une atome d'hydrogene, sans qu'il soit ioniser, dans un accelerateur ?

Non. En effet pour accélérer, on utilise des champs électriques. Or l'atome d'hydrogène est globalement neutre. Donc si tu appliques un champ, tu vas tirer le noyau d'un côté et l'électron de l'autre, mais en moyenne l'atome ne bouge pas. Si le champ est trop fort, tu sépares l'électron et le noyau : c'est l'ionisation.