Radioactivité et énergie atomique...

[inviteba0a4d6e]

Salut

Deux questions :

- Je sais que l'estimation de l'âge de la Terre (~4,5 GA) s'effectue entre autres en analysant la radioactivité des roches. Mais ne devrions-nous pas obtenir des datations plus anciennes ; car les atomes composant ces roches ont été fabriqués bien avant, au sein de l'étoile source de la supernovae (ou dans la supernovae elle-même) ayant engendré le Système Solaire ?

- D'où les électrons ou noyaux atomiques tirent-ils leur énergie durant des milliards d'années (pour ne pas dire des milliards ... de milliards d'années) sans énergie extérieure ?
L'activité atomique maintenue au sein de la matière "isolée" perdure comme si de rien n'était, comme si elle était alimentée en énergie presque éternellement... De quoi provient toute cette énergie "interne" afin que le "manège" atomique reste stable ?
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[curieuxdenature]

Bonjour KarmaStuff,

la datation ne tient pas compte de la date de création du produit radioactif, mais du rapport entre le produit stable et le produit actif dans le minerai analysé.

Quand on trouve 1 Kg de minerai d'uranium, le radium qui y est inclus (entres autres) n'a pas été produit par la supernovae, mais bien depuis le moment où il s'est solidifié sur Terre. Le radium éventuellement produit dans la supernovae a disparu depuis belle lurette.
Avec divers prélévements à la surface du globe on recoupe la date moyenne où cette inclusion a démarrée.

Les proportions des sous produits de desintegrations de l'U238 donne un age entre 3 et 4 milliards d'années pour les plus anciennes roches. D'autres méthodes donnent 4,55 Milliards d'années maximum. Avec la méthode on pourrait monter à 20 milliards d'années.


- Pourquoi tu penses que l'electron ou le proton doit perdre de l'energie dans le temps ?
Les échanges d'energie qu'on constate sont de l'energie chimique, calorifique, mécanique qui ne proviennent pas du coeur du noyau mais des interractions exterieures.
Cette energie perdurent parce que l'univers est constitué d'ensembles fermés qui ne dilapident pas cette energie rapidement, elle est recyclée, ce qui freine sa perte complète.
Notre planète par exemple, est un système ouvert, alimenté en energie par le Soleil. Elle dilapidera son potentiel moins rapidement qu'une planète lointaine et la vie s'y manifestera encore pas mal de temps grâce à cet apport externe.

Mais, encore une fois, cette energie est infime comparée à l'energie de conversion directe de masse.
Qui de toutes manières a la qualité d'être stable ad vitam eternam, sauf selon la théorie de désintégration du proton en 10³⁰ ans, qui n'a d'ailleurs pas encore été constatée dans la limite de 10³³ ans. On a encore du temps devant nous.

http://www.astrosurf.com/lombry/menu-dossiers.htm

[inviteba0a4d6e]

Pourquoi tu penses que l'electron ou le proton doit perdre de l'energie dans le temps ?
Les échanges d'energie qu'on constate sont de l'energie chimique, calorifique, mécanique qui ne proviennent pas du coeur du noyau mais des interractions exterieures.
Cette energie perdurent parce que l'univers est constitué d'ensembles fermés qui ne dilapident pas cette energie rapidement, elle est recyclée, ce qui freine sa perte complète.
Notre planète par exemple, est un système ouvert, alimenté en energie par le Soleil. Elle dilapidera son potentiel moins rapidement qu'une planète lointaine et la vie s'y manifestera encore pas mal de temps grâce à cet apport externe.

Mais, encore une fois, cette energie est infime comparée à l'energie de conversion directe de masse.
Qui de toutes manières a la qualité d'être stable ad vitam eternam, sauf selon la théorie de désintégration du proton en 10³⁰ ans, qui n'a d'ailleurs pas encore été constatée dans la limite de 10³³ ans. On a encore du temps devant nous.

Ok merci... J'ai compris pour la radioactivité, mais pas vraiment pour l'énergie de la matière...
Imaginons un gramme d'or isolé dans l'espace avec pas un astre à des centaines de mega-parsecs à la ronde (je ne pense pas que ça existe dans l'Univers visible mais bon, c'est une image). Aucune intéraction (à part quelques atomes d'hydrogène ici ou là) avec l'extérieur. Il reste quand même le problème des rayons EM, alors forçons l'imagination et admettons que seul ce gramme d'or existe au sein d'un univers infini dans l'espace (un espace vide, complètement vide)...

Il y a bien de l'énergie qui permet aux électrons (qui sont nombreux pour l'or d'ailleurs) de tourner autour des noyaux... A un moment donné, l'énergie va diminuer du fait des mouvements... Combien de temps le "manège" pourrait-il perdurer ?

[Makalu]

Salut,

Il y a bien de l'énergie qui permet aux électrons (qui sont nombreux pour l'or d'ailleurs) de tourner autour des noyaux... A un moment donné, l'énergie va diminuer du fait des mouvements... Combien de temps le "manège" pourrait-il perdurer ?

A l'échelle atomique, les concepts de physique classique ne sont plus valables. Lorsque les électrons "tournent" autour du noyau dans un atome, ils sont "piégés" en quelque sorte dans leur orbite autour du noyau parce que leur énergie est "quantifiée", c'est-à-dire qu'elle ne peut prendre que certaines valeurs discrètes. L'énergie la plus basse qu'un électron puisse atteindre est non nulle du fait de cette discrétisation c'est pour cette raion que l'électron ne s'écrase pas sur le noyau et que toute la matière est stable!

[A voir en vidéo sur Futura]

[curieuxdenature]

Bonjour Karmastuff,

voila, c'est là que le concept de quantification de l'energie joue son rôle, à notre échelle, les mouvements sont continus en apparence, mais à ces dimensions, les 'sauts' se font par 'quantum' d'energie.

C'est d'ailleurs la raison qui fait préciser que les electrons ne 'tournent' pas autour du noyau, mais qu'ils empruntent des orbitales, qui sont des portions d'espace où il y a plus de probabilités de les trouver qu'ailleurs.
Ces positions sont stables et sans dépense d'énergie.

Jusqu'à ce qu'un phénomène assez energétique fasse son oeuvre.

Le quantum d'énergie n'est pas une chose intutive simple à comprendre, mais c'est ce que l'expérience laisse voir.

Pour donner une image, imagine que la trajectoire d'un ballon qui tombe vers le sol ne soit plus continu, mais par palliers. Tu verrais alors le ballon tomber en saccades, par exemple, il prendrait les positions 2m, 1,90m, 1,80m, 1,70m ... 0,10 m sur le dernier pallier, et sans passer par une position stable visible en dehors de ces positions.

C'est ce qui passe avec les electrons, mis à part qu'ils restent sur le dernier pallier autorisé tant que rien ne vient les déloger.

Et il y a mieux, le palier le plus bas ne peut être occupé que par 2 ballons.
Le pallier du dessus peut recevoir seulement 8 ballons.
Si d'autre ballons arrivent, ils occuperont les 18 places permises du niveau supérieur et ainsi de suite.

[inviteba0a4d6e]

Bonjour Karmastuff,

voila, c'est là que le concept de quantification de l'energie joue son rôle, à notre échelle, les mouvements sont continus en apparence, mais à ces dimensions, les 'sauts' se font par 'quantum' d'energie.

C'est d'ailleurs la raison qui fait préciser que les electrons ne 'tournent' pas autour du noyau, mais qu'ils empruntent des orbitales, qui sont des portions d'espace où il y a plus de probabilités de les trouver qu'ailleurs.
Ces positions sont stables et sans dépense d'énergie.

Jusqu'à ce qu'un phénomène assez energétique fasse son oeuvre.

Le quantum d'énergie n'est pas une chose intutive simple à comprendre, mais c'est ce que l'expérience laisse voir.

Pour donner une image, imagine que la trajectoire d'un ballon qui tombe vers le sol ne soit plus continu, mais par palliers. Tu verrais alors le ballon tomber en saccades, par exemple, il prendrait les positions 2m, 1,90m, 1,80m, 1,70m ... 0,10 m sur le dernier pallier, et sans passer par une position stable visible en dehors de ces positions.

C'est ce qui passe avec les electrons, mis à part qu'ils restent sur le dernier pallier autorisé tant que rien ne vient les déloger.

Et il y a mieux, le palier le plus bas ne peut être occupé que par 2 ballons.
Le pallier du dessus peut recevoir seulement 8 ballons.
Si d'autre ballons arrivent, ils occuperont les 18 places permises du niveau supérieur et ainsi de suite.

Salut

Ok, les électrons ont adopté par paliers les positions adéquates aux endroits 'permis' et tant que rien ne vient les perturber, il en sera ainsi dans ce gramme d'or...
Afin qu'ils maintiennent ces positions, il y a bien de l'énergie qui le permette... Cette énergie n'est pas infinie... C'est là que je voulais en venir... Faudra-t-il attendre 10³² années (selon les estimations relatives aux protons) pour que l'objet commence à se désintégrer, à modifier ses propriétés ?

[curieuxdenature]

Bonjour Karmastuff,

le pourquoi c'est ainsi, je ne le connais pas, c'est juste ce qu'on constate.
Les échanges d'énergies ne se font que par paliers et c'est ce qui explique comment les orbitales sont bien découpées (enfin, sous réserves que chaque orbitale est statistiquement centrée autour de ces valeurs).

Le fait que chaque electron qui se trouve dans une position stable y reste indefiniment n'a rien de surprenant si sont état necessite l'échange d'un paquet inferieur à ce qui lui est possible de provoquer.

Maintenant, il y a probablement une explication plus satisfaisante, mais de mon côté, je n'ai que des supputations à offrir, et ici ce n'est pas l'endroit pour ces idées. Donc, ce que j'ai crû comprendre, et si c'est faux qu'on me détrompe, il y a un échange virtuel constant entre le noyau et l'electron, et cet échange contrebalance l'attraction qui devrait le faire 'tomber' sur le noyau. Mais bon, je ne suis pas sûr que ce soit la bonne solution.

Toujours est-il que 'l'Atome de Bohr' rend compte de cette difficulté alors que le modèle quantique résoud le blème.

[FC05]

Afin qu'ils maintiennent ces positions, il y a bien de l'énergie qui le permette...

C'est de là que vient ton "problème", il n'y a pas besoin d'énergie pour maintenir ces "positions" ... tout simplement

[inviteba0a4d6e]

C'est de là que vient ton "problème", il n'y a pas besoin d'énergie pour maintenir ces "positions" ... tout simplement

Bah voilà ! Pas besoin d'énergie... Merci à tous...