Bonjour,
Je ne suis pas physicien et je me présente donc.
Je suis chimiste mais comme tout scientifique qui se respecte je m'intéresse à toutes les sciences. A noter tout de même qu'ayant suivi un cursus de Chimie-Physique, j'ai eu un cours de mécanique quantique très sommaire, avec donc le Cohen-Tannoudji sous la main, dont la raison d'être était d'introduire l'indispensable cours de chimie quantique. J'ai eu également un cours avancé de résonnance magnétique nucléaire où il était fait continument usage de l'opérateur densité, alors que celui-ci n'avait pas été introduit dans le cours de mécanique quantique. Là encore j'ai eu recours au Cohen-Tannoudji. Tout ça pour en arriver au fait que je m'intéresse au noyau atomique. Tout ce que je savais de sa physique du temps où j'étais étudiant est qu'il a une structure en couches, tout comme le cortège électronique d'un atome. Je n'ai pas poussé plus loin. Apparemment j'ai eu raison, puisque je me suis aperçu récemment que cette structure en couche n'est pas aujourd'hui élucidée, sinon par exemple on serait capable de justifier la valeur du spin des noyaux. Je m'étais contenté et me contente de savoir (démonstration triviale) qu'un noyau composé d'un nombre pair de nucléons, qui sont des fermions, donc de spin demi-entier, 1/2 en l'occurence, a un spin entier et est un boson et qu'un noyau composé d'un nombre impair de nucléons a un spin demi-entier et est un fermion. Seule la RMN des noyaux de spin demi-entier est praticable, à l'exception notable du deutérium (deuton pardon).
J'en viens à mes deux questions.
La première:
-Le neutron isolé n'est pas stable, il se désintégre selon le mode beta- produisant un proton, un électron (de l'hydrogène en somme) et un antineutrino, ceci avec une demi-vie d'environ 15 min.
-On n'a jamais observé, car inexistants ou trop fugaces, de particules semblables aux noyaux mais constituées uniquement de neutrons. C'est assez facile à comprendre: si on ajoute un à un des neutrons à un noyau quelconque, il finit par devenir instable et subit une désintégration beta-.
-Le neutron dans un noyau stable est stable indéfiniment. De plus les interactions fortes proton-proton, proton-neutron et neutron-neutron sont considérées comme très voisines.
La question est: pourquoi un neutron a-t-il besoin d'être en interaction forte avec des protons pour être stable?
La seconde question:
Les astrophysiciens ont établi de façon certaine l'existence de corps célestes extrèmement massifs appelés étoiles à neutron, qui sont le reste d'une étoile morte trop lourde pour devenir une naine blanche mais pas assez pour devenir un trou noir. La question est: pourquoi un champ de gravitation très intense stabilise-t-il les neutrons?
Merci d'avance à ceux qui s'intéresseront à mes questions.
Bien à vous.
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