Antimatière, annihilation

[dragon9]

Salut! ça fait un bail que je me posais certaines questions, alors j'ai décidé de me lancer:

Considérons une particule de matière A, disons un noyau d'or, donc faite de protons, d'électrons, et surtout de NEUTRONS. Puis considérons son antiparticule, l'anti-or, B, faite des élément inverses. Imaginons que les deux particules viennent à se rencontrer: l'énergie libérée sous forme de rayonnement gamma ne pourrait être égale à (mA+mB)C2, puisque seuls les éléctrons-antiélectron, et les protons, antiprotons, se sont annihilés, les neutrons (le gros de la masse des deux particules ) ne réagissent pas!, et de plus, je suppose qu'ils doivent être accélérés (transformation de l'énergie) par "l'explosion", d'ou une forte baisse de la production de gamma pour tout noyau contenant des neutrons! De plus, la réaction en question serait fortement radioactive, vu la vitesse et la quantité de neutrons libérés (des centaines par collision) du coup, les réaction d'annihilation seraient clairement moins "vertes" que ce que certains articles prétendent, et dans le cas ou l'homme parviendrait à découvrir une source d'antiéléments dans l'univers atteignable, ceux ci pourraient s'avérer bien pires polluants radioactifs (terriblement émetteur de neutrons) que le bon vieil uranium 238 en service aujourd'hui? Sauf s'il s'agit d'antihydrogène, qui serait alors le seul combustible VIABLE dans l'utilisation d'une telle technologie?

Et autre chose: ne serait t-il pas plus avantageux de faire en sorte que les particules se rencontrent à haute vitesse, afin d'augmenter leurs "masses", et donc, la puissance de l'annihilation? par exemple, j'ai entendu dire que les particules à haute vitesse dans les collisionneurs atteignaient 7000 la masse quelles possédaient repos! Ce serait un formidable gain énergétique par rapport à la collision à "froid" non? Ou alors, l'énergie requise pour les accélérer serait supérieure au gain? en outre, quel serait l'ordre de grandeur d'énergie des gammas émis par ce type de collision?
Bref, désolé pour le pavé, n'hésitez pas à le dire, si mon raisonnement cloche à un niveau, et ce que vous en pensez!
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[Sethy]

Est-ce que l'anti-or ne serait pas constitué à partir d'anti-neutron ?

Je le pense car sinon, il y aurait dans le noyau coexistence de quark dans le neutron et d'anti-quark dans l'anti-proton. Ceci dit, il existe un "atome" fait d'un électron (-) et d'un positron (+), donc particule et anti-particule mais sa durée de vie est inférieure à la seconde.

[invite54165721]

pourquoi les neutrons et antineutrons ne réagiraient pas?
les protons et antiprotons ont des charges opposées vont s'attirer ce qui va favoriser les chances qu'ils s'annihilent
pour les neutrons pas d'attraction mais ca n'empeche pas qu'ils puissent s'annihiler a priori meme si c'est plus rare
Les neutrons ne sont pas leurs antiparticules.

[Quarkonium]

Salut,

Je crois en effet qu'il y a confusion sur la nature de l'antimatière : une antiparticule ne diffère pas de sa partenaire uniquement par le signe de la charge électrique. Ainsi comme dit plus haut, le neutron n'est pas sa propre antiparticule. Par exemple pour les hadrons, il existe un nombre, appelé nombre baryonique, qui est de +1 pour le neutron et -1 pour l'antineutron ; en effet l'un est composé de 3 quarks, de nombre baryonique +1/3, tandis que l'autre est composé de 3 antiquarks, de nombre baryonique -1/3.

En effet, une particule fortement accélérée possède une grande masse/énergie par rapport à sa masse au repos mais, comme tu l'as dit, il a fallu l'accélérer et donc dépenser de encore plus d'énergie pour en arriver là. Le seul intérêt d'accélérer les particules pour produire de l'énergie est de vaincre les éventuelles forces de répulsion qui les empêchent de collisionner (je pense notamment à la fusion nucléaire). Dans le cas d'annihilation matière-antimatière, l'intérêt est justement qu'il n'y a pas de forces de répulsion du fait des charges opposées entre particules et antiparticules. Le problème sera plutôt à mon avis la production et le stockage de quantités importantes d'antimatière, procédés très complexes et probablement très coûteux en énergie, donc difficilement rentables.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Deedee81]

Salut,

Concernant l'aspect "énergie verte". Il y aurait en effet des soucis (analogue à la fusion thermonucléaire-) : vu les rayons gammas durs, vu les particules émises (proton + antiproton ça donne généralement des tas de trucs, pas seulement des photons), vu la violente énergie qui risque de souffler pas mal de noyaux on peut avoir une radioactivité induite non négligeable. Bon, c'est pas aussi polluant que les déchets nucléaires, et c'est de la radioactivité à courte période, mais ce n'est quand même pas anodin.

A supposer qu'on arrive à stocker de l'antimatière efficacement, le réacteur produisant l'énergie ne sera pas un petit machin qu'on pourrait glisser dans sa voiture à la place du réservoir.

Et vu la complexité pour créer et stocker l'antimatière, et le rendement archi méga minable pour la créer, il est sûr et certain que la fusion a un bien meilleur avenir (même si ça prendre encore du temps et des sousous, y a vraiment pas photo).

[dragon9]

Vous avez raison, La confusion vient du fait que je pensais que le neutron était sa propre antiparticule! En fait, j'imaginais que la différence provenait uniquement de la charge! (Ce qui explique l'existence de l'antineutrino) je comprends mieux maintenant, mais au fait, existe t-il une limite à la longueur d'onde d'un rayonnement gamma? (En fait je suppose qu'elle est de l'ordre de la longueur de plan,je vais faire quelques calculs...) merci pour vos réponses!