stabilité du neutron

[invitea89d1161]

Bonjour,
je cherche une réponse à la stabilité d'un neutron dans un noyau
pourqoui est t' il stable dans la mer de stabilité et instable à l' état libre (12 à 15 mn environ)
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[invite7ce6aa19]

Bonjour,
je cherche une réponse à la stabilité d'un neutron dans un noyau
pourqoui est t' il stable dans la mer de stabilité et instable à l' état libre (12 à 15 mn environ)

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Bonjour,

Parceque la valeur positive de l"excitation d'un proton en neutron est largement compensée par l'énergie de liaison (négative) proton-neutron dans le noyau.

[invitea89d1161]

Si je peux me permettre, on dit qu'un événement est possible ou impossible en faisant intervenir des lois de conservations (de l' energie par exemple) et donc qu' il peut se produire ou ne pas se produire, qu' un evenement est plus probable qu'un autre, etc..mais pour notre neutron en quoi est t' il plus different dans un noyau qu' à l'etat libre, est ce à cause du champ de force dans lequel il baigne..ou alors de son interaction (échange d'un médiateur virtuel ou pas) avec ses voisins, cet echange fait il qu' il n'est jamais à proprement parler un vrai neutron ..

[Deedee81]

Si je peux me permettre, on dit qu'un événement est possible ou impossible en faisant intervenir des lois de conservations (de l' energie par exemple) et donc qu' il peut se produire ou ne pas se produire, qu' un evenement est plus probable qu'un autre, etc..mais pour notre neutron en quoi est t' il plus different dans un noyau qu' à l'etat libre, est ce à cause du champ de force dans lequel il baigne..ou alors de son interaction (échange d'un médiateur virtuel ou pas) avec ses voisins, cet echange fait il qu' il n'est jamais à proprement parler un vrai neutron ..

Salut,

L'explication de mariposa était tout à fait juste tu sais.

La stabilité est liée à l'énergie. Le changement d'état se fait dans le sens :
E1 -> E2 + énergie libérée

L'énergie étant libérée, par exemple, sous forme de photons, d'énergie cinétique des particules émises, etc...

La réaction est réversible, mais pas toujours. Par exemple, la désintégration du neutron a peut de chance de se produire dans l'autre sens (faut que le proton, l'électron, et l'antineutrino tombent ensemble).

La désintégration du neutron se produit car il y a un surplus d'énergie :
neutron -> proton + électron + antineutrino + énergie cinétique (X)

Un noyau reste stable car (par exemple le deutérium) :
neutron + proton -> deutérium + énergie (photons gammas) (Y)

La raison en est l'interaction forte. Son nom l'indique, l'énergie libérée est considérable.

Supposons que le neutron se désintègre. Le neutrino va s'échapper. L'électron aussi ou se stabiliser sur une orbitale. Reste deux protons. Mais, là, la répulsion électrostatique est énorme. Ce n'est pas stable.

Le bilant est donc :
neutérium -> proton + proton + électron + neutrino + énergie (Z)

Un proton libre a, à peu près la même énergie qu'un neutron (à peu près la même masse). Donc Z = environ X - Y.

Donc l'énergie Z est négative. Il faut fournir de l'énergie pour que ça se produise. Ca ne se produit pas spontanément (dans la valée dite de stabilité) et donc le neutron ne se désintègre pas ! Tout simplement parcequ'il n'a pas assez d'énergie pour ça.

Si ce qui t'intrigue c'est "pourquoi il ne le fait pas", "en quoi est-il différent" ? La réponse est "en rien" ! Tu peux voir ça comme s'il se déintégrait.... puis se reformait spontanément, indéfiniment (fluctuations quantiques). Difficile de décrire ce qui se passe par la théorie des champs et les diagrammes de Feynman (trop compliqué et c'est un état lié.... c'est notoirement difficile), mais ça doit être "à peu près ça" (enfin, sans certitude )

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitea89d1161]

Tu es en train de faire un bilan des diverses réactions possibles et d' équilibrer ces réactions comme on fait en chimie
Mais ma question est que voit un neutron dans un noyau. En quoi le fait de "voir" ou d'avoir d' autres particules autour de lui, le rend t' il différent de son état isolé. Qu'est ce qui agit sur lui à ce moment, est ce le champ dans lequel il est plongé, champ qui n'existe pas quand il est libre

[Deedee81]

Tu es en train de faire un bilan des diverses réactions possibles et d' équilibrer ces réactions comme on fait en chimie
Mais ma question est que voit un neutron dans un noyau. En quoi le fait de "voir" ou d'avoir d' autres particules autour de lui, le rend t' il différent de son état isolé. Qu'est ce qui agit sur lui à ce moment, est ce le champ dans lequel il est plongé, champ qui n'existe pas quand il est libre

Ben oui, c'est ça, mais comme j'expliquais à la fin, très difficile de décrire ce qu'il se passe en détail. D'autant que l'image que j'ai donné (du neutron qui n'arrive pas à se désintégrer et qui fluctue en permanence entre état neutron et état proton/électron/neutrino) est hautement simplifiée et peut-être totalement fausse. Tu as des interactions avec des gluons, des photons, et tout le bataclan. C'est déjà difficile de décrire le confinement des quarks dans le neutron, alors tu imagines dans un tel état lié de deux nucléons !

Oui, sa situation est différente. Oui, ce sont ces multitudes d'interactions (surtout les gluons, interaction forte) qui font qu'il ne peut se désintégrer. Mais les détails restent amha trop complexe pour en dire plus.

A moins qu'il n'existe des modèles simplifiés ? Mais je ne suis pas spécialiste du nucléaire..... et les modèles que je connais (modèle de la goute, modèle en couches,...) ne vont pas à ce niveau de détail.

Bon, je dois y aller,

Bon week end à tous,

[invité576543]

Bonjour,

Le bilan énergétique ne permet pas d'interdire la réaction conjointe

neutron + proton -> proton + neutron

N'est-il pas plus simple de considérer que le neutron reste instable, mais que la situation dans laquelle il se trouve dans un noyau fait que c'est systématiquement couplé avec la réaction inverse intéressant un autre proton?

(J'imagine qu'on doit pouvoir d'ailleurs exprimer cette transition par un échange de quelques particules virtuelles, genre mésons.)

A-t-on des preuves expérimentales qu'un neutron est "stable" au sein d'un noyau, au sens d'une identité de neutron? (laquelle? qu'est-ce qui est conservé permettant de dire ce neutron-ci dans le noyau maintenant est "le même" que ce neutron-là il y a 10 secondes?)

Il me semble qu'il est plus simple de voir le deutéron comme stable, et composé à tout moment d'un proton et d'un neutron, sans qu'il y ait nécessairement "continuité" dans cette décomposition en un proton et un neutron, donc stabilité du neutron (et du proton) par eux-mêmes.

Cordialement,

[invite7ce6aa19]

Tu es en train de faire un bilan des diverses réactions possibles et d' équilibrer ces réactions comme on fait en chimie
Mais ma question est que voit un neutron dans un noyau. En quoi le fait de "voir" ou d'avoir d' autres particules autour de lui, le rend t' il différent de son état isolé. Qu'est ce qui agit sur lui à ce moment, est ce le champ dans lequel il est plongé, champ qui n'existe pas quand il est libre

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Ce n'est pas comme çà qu'il faut le voir, un deuton est composé d'un neutron et d'un proton. Ces 2 particules sont tout simplement les mêmes que celles que si elles étaient libres.
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L'énergie du système vaut:

E° = Mp + Mn + El°
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Mp et Mn sont les masses respectives du proton et du neutron.
.
El° est le "défaut" de masse (au signe près). Shématiquement cette énergie est composée des énergies cinétiques des neutrons et protons, de l'énergie potentiel nucléaire et d'autre chose, sans importance ici, le tout étant <0.
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L'indice zéro indique que le deuton est dans son état fondamental.
.
Remarque: le deuton ne peut pas spontanément se décomposer en Mn et Mp libres parce que l'énergie du système libre est plus grande que l'énergie du système lié.
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Que se passe-t-il si l'on transforme le neutron du deuton en proton (en apportant de l'énergie) le deuton devient un état excité composé de 2 protons. Cet état excité tombe dans le continum de dissociation du sytème proton-proton et les protons se séparent en emportant de l'énergie cinétique.

Tout cela veut dire que parmi toutes les combinaisons de 2 nucléons le système le plus stable est l'état lié neutron-proton.

la raison profonde tiend au fait que l'on ne peut pas mettre 2 particules de même composante d'isospin dans le même niveau d'énergie, ce qui exclu donc la combinaison proton-proton et la combinaison neutron-neutron
.
Pour insister cela veut dire que si tu envois 2 proton l"un contre l'autre et qu'il existe une tierce particule pour emporter de l'énergie, un proton va se transformer en neutron pour pouvoir s'allier à l'autre proton et faite un deuton.
Tu notes que le proton dans ce cas se transforme en neutron en vue de former l'état de plus basse énergie.

[invite7ce6aa19]

Bonjour,



A-t-on des preuves expérimentales qu'un neutron est "stable" au sein d'un noyau, au sens d'une identité de neutron? (laquelle? qu'est-ce qui est conservé permettant de dire ce neutron-ci dans le noyau maintenant est "le même" que ce neutron-là il y a 10 secondes?)

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Le neutron, comme le neutron ont bel et bien une identité ferme dans le noyau.

La preuve éxpérimentale tiend au fait que pour expliquer la structure des noyaux atomiques il a "suffit" d'identifier neutron et proton comme un état doublement dégénéré d'un spin (isospin) et donc du groupe SU(2) qui sera plus tard étendu à SU(3) avec la découvertes de nouveaux hadrons.
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C'est par exemple grace a ce concept que l'on ne peut pas mettre 2 neutrons ou 2 protons que dans le niveau fondamental d'un système a cause du principe de Pauli qui interdit de metttre 2 fermions de même nombre quantique. La composition des noyaux en termes d'isospin obéit à toute l'algébre de Wigner-Eckart et se trouve vérifiée expérimentalement dans les expériences de collisions comme dans les états liés.
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En fait un nucléon est composé de 3 quarks dont la masse est grosso-modo l'énergie cinétique des 3 quarks confinés. L'interaction nucléaire est quand à elle un résidu d'interaction chromodynamique qui s'explique par les effets de polarisation mutuelle des 2 systèmes de quarks (analogue a l'interction de van Der Walls entre 2 atomes d'argon). Il suffit de constater les ordres de grandeurs. Un proton a une masse de 1 GeV tandis que l'énergie résiduelle nucléaire vaut de l'ordre de quelques MeV.

[invité576543]

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Le neutron, comme le neutron ont bel et bien une identité ferme dans le noyau.

La preuve expérimentale tiend au fait que pour expliquer la structure des noyaux atomiques il a "suffit" d'identifier neutron et proton comme un état doublement dégénéré d'un spin (isospin) et donc du groupe SU(2) qui sera plus tard étendu à SU(3) avec la découvertes de nouveaux hadrons.

Invoquer l'isospin va plutôt dans le sens de la possibilité d'intervertir les deux.

Dans les états d'un système nucléon-nucléon



lequel est le neutron, lequel le proton?

(notation piquée au wiki français...)

Et l'explication est une description, un modèle, pas une preuve expérimentale.

Je répète ma question, quel dispositif expérimental, quelle mesure, permet d'affirmer qu'entre une première observation et une deuxième observation, il n'y a pas eu de transformation couplée n->p et p->n? Certes, il y a une barrière de potentiel, mais ce n'est pas un obstacle, par effet tunnel.

En d'autres termes, la question initiale postule la stabilité du neutron dans le noyau. Le deutéron est stable, oui, mais je ne vois pas ce qui permet d'affirmer la stabilité du neutron.

Cordialement,

[invitea29d1598]

salut,

Le neutron, comme le proton, ont bel et bien une identité ferme dans le noyau.

comme le rappelle mmy, dès que tu parles de particules quantiques, cette affirmation est un peu bancale... même si elle repose sur des grandeurs conservées.

d'autre part :

- comme l'interaction entre nucléons est forte, ce sont plutôt des quasi-particules qu'il faut considérer dans les modèles à la Hartree-Fock. Celles-ci ne sont ni le proton ni le neutron mais des mélanges quantiques de ces gens-là [cf. les excitations élémentaires de l'état fondamental de la théorie BCS qui ne sont ni des électrons ni des trous mais un peu des deux, "à la Bogoliubov"]

- indépendamment du mélange, ces quasi-particules ont des structures internes qui sont affectées par leur interaction avec d'autres nucléons (voir par exemple cet article), ce qui montre qu'on ne peut pas complètement oublier la sous-structure en terme de quarks.

les noyaux sont donc plutôt à considérer comme des sortes de boules de quarks et gluons pas mal fluctuantes mais "localement organisées" que comme des ensembles de nucléons.

[invite7ce6aa19]

Invoquer l'isospin va plutôt dans le sens de la possibilité d'intervertir les deux.

Dans les états d'un système nucléon-nucléon


lequel est le neutron, lequel le proton?
(notation piquée au wiki français...)

Dans la deuxième ligne c'est





.je pense que tu as voulu dire lequel est l'état du deuton?
.
La réponse c'est la combinaison antisymétrique. La raison est que la combinaison symétrique doit être accompagnée des états |pp> et |nn> qui correspondent aux deux autres composantes de l'ispsin I=1. Ces composantes sont dégénérés en énergie (en masse). Comme on n'observe pas ces états on en déduit que le deuton est dans l'état antisymétrique I=0.

Et l'explication est une description, un modèle, pas une preuve expérimentale.

Je répète ma question, quel dispositif expérimental, quelle mesure, permet d'affirmer qu'entre une première observation et une deuxième observation, il n'y a pas eu de transformation couplée n->p et p->n? Certes, il y a une barrière de potentiel, mais ce n'est pas un obstacle, par effet tunnel.

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Ce sont tous les résultats expérimentaux concernant les noyaux qui prouvent la pertinence de l'isospin et donc l'individualité des neutrons et protons.
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Un exemple spectaculaire et d'une très grande richesse:

les systèmes a 14 nucléons (7 + 7) peuvent être regardés comme un noyau à 12 nucléons + 2 nucléons supplémentaires; Soit 14C, 14 N et 14 O

Le 14C a 2 neutron en + le 14N 1 neutron et un proton en + et le 14 O deux protons.
Que se passe-t-il du point de vue de l'isospin?

Il se fait que l'état fondamental c'est 14 N et correspond à 1 isospin I= 0. Les 2 autres sont des etats excités correspond à I = 1. Mais il en manque 1? et bien il se fait qu'il existe un état excité 14N*qui la même énergie que 14C et 14 0 et l'on a ainsi un niveau excité I= 1 3 fois dégénérés. Plus fort encore: puisque l'interaction conserve l'isospin il ne peut y avoir de trasition I=1 vers I= 0 les étas excités auraient ainsi une durée de vie infinie s'il n'y avait pas l'interaction électrofaible.
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En bref l'interprétation de la spectroscopie des noyaux montre que l'on attribue aux nucléons un isospin ce qui est la garantie de leur identité (leur permanence).

En d'autres termes, la question initiale postule la stabilité du neutron dans le noyau. Le deutéron est stable, oui, mais je ne vois pas ce qui permet d'affirmer la stabilité du neutron.

Cordialement,

Tout simplement que si l'état fondamental à 2 nucléons est l' état d'isospin I=0 '(un proton + 1 neutron) antysymétrisé alors transformer le neutron en proton cela revient à passer vers un état excité du système à 2 nucléons cad vers l'état s'isospin |1,1>.
.
Cela veut dire que l'assemblage de 2 protons liés qui n'est pas stable. Par contre 2 protons libres constituent un système stable.

[invité576543]

Bonjour,

Dans la deuxième ligne c'est

J'avais un petit doute qu'il y avait un problème, c'est pour cela que j'ai indiqué que ça venait du Wiki; le texte de ce site serait erroné.

.je pense que tu as voulu dire lequel est l'état du deuton?

Je me suis mal exprimé. Je voulais dire, dans ces états, comment dire qu'un nucléon particulier est le proton ou le neutron?

Ce sont tous les résultats expérimentaux concernant les noyaux qui prouvent la pertinence de l'isospin et donc l'individualité des neutrons et protons.

Si tu veux suivre cette ligne, il faut que tu explique en quoi la pertinence de l'isospin implique l'individualité, au sens de la continuité dans le temps (pas au sens de la possibilité, à un moment donné, de grouper les quarks en un proton et un neutron).

Cela veut dire que l'assemblage de 2 protons liés qui n'est pas stable. Par contre 2 protons libres constituent un système stable.

Mais je n'ai jamais parler d'assemblage stable de deux protons liés!

Pourquoi fournir un long texte pour dégommer une proposition qui n'a pas été faite (et en me l'attribuant...)?

*** effacé à la demande du posteur ***

Cordialement,

[invite74a6a825]

Bonjour,

Désolé de vous déranger et merci pour toute ces informations.

Je ne savais pas qu'un neutron libre se transformais en proton si il n'en avais pas trouver un libre avant 12 à 15 minutes avec qui former un deuton.

Ce qui est encore plus troublant c'est que l'inverse a une probabilité de 1 sur 10 millards d'années (proton + electron + antineutrino + énergie cinétique (X) -> neutron)


Cela implique il qu'il y a plus de proton que de neutron dans l'univers

ou alors les neutrons étaient majoritaires au début et celà à conduit à un équilibre plus tard ?

Je comprend mieux pourquoi la fusion hydrogéne n'est guère possible pour nous.

[invite7ce6aa19]

Bonjour,





Je me suis mal exprimé. Je voulais dire, dans ces états, comment dire qu'un nucléon particulier est le proton ou le neutron?

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Bonjour,
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OK.
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Dans le principe de la construction de l'isospin (équivalent mathématique du spin) on a espace 2 fois dégénéré pour l'hamiltonien Interaction forte Hf , ce qui veut dire qu'une direction quelconque (un axe I3 ) peut être attribuée au proton et la direction orthogonale au neutron. Toute combinaison linéaire dans cette espace represente également une particule de même masse. Cela veut dire qu'il n'y a pas de distinction entre neutron et proton.
.
quand on introduit l'interaction électromagnétique la dégénerescence de l'espace est levée ce qui signifie que l'espace est orientée et un axe I3 est déterminée ce qui distingue le neutron du proton par la valeur de la projection de l'isospin sur cet axe.
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En fait ce que l'on fait implicitement face à la dégénérescence de l'espace initiale c'est de prè-orienté l'espace de telle sorte que la perturbation électromagnétique soit diagonale. En bref cela veut dire que si tu écris |p> par exemple cela veut dire à la fois que tu as choisis un axe et donc une valeur isospin isospin |1/2,1/2>

Si tu veux suivre cette ligne, il faut que tu explique en quoi la pertinence de l'isospin implique l'individualité, au sens de la continuité dans le temps (pas au sens de la possibilité, à un moment donné, de grouper les quarks en un proton et un neutron).

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Quand on parle d'isospin il faut tout ignorer de la constitution d'un nucléon en quarks. Le concept d'isospin (fort) a été inventé en ignorant tout des quarks. C'est avec le concept d'isospin que l'on a pu classer les hadrons et découvrir le groupe SU(3). Et c'est à partir de ce groupe que l'on a pu suggérer l'hypothèse des quarks.Pour la matière nucléaire "habituelle" les nucléons comme "boules dures" suffit.

Mais je n'ai jamais parler d'assemblage stable de deux protons liés!

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Et oui je parle tout simplement d'un sytème à 2 protons pour montrer que le neutron dans le deuton est stable. Le principe de la stabilité en MQ c'est de vérifier qi'il n' y a pas d'un niveau d'énergie inférieur. Le fait de démontrer que le système proton-proton a 1 énergie supérieure au système proton-neutron entraine que le neutron est stable au sein du deuton. Ce qui est indiscutablement bien l'objet de la discussion

Pourquoi fournir un long texte pour dégommer une proposition qui n'a pas été faite (et en me l'attribuant...)?

Je ne dégomme rien du tout.
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J'ai écrit ce "long" texte parce que le système proton-proton tombe dans un continum de dissociation (ce qui est compliqué). J'ai donc pris une situation équivalente au système à 2 nucléons pour avoir 4 états. 14 N representant l'équivalent du deuton (l'invariant d'isospin), les 3 autres representant les 3 excités d'isospin I = 3.


[

[invite8ef897e4]

Quand on parle d'isospin il faut tout ignorer de la constitution d'un nucléon en quarks. Le concept d'isospin (fort) a été inventé en ignorant tout des quarks. C'est avec le concept d'isospin que l'on a pu classer les hadrons et découvrir le groupe SU(3). Et c'est à partir de ce groupe que l'on a pu suggérer l'hypothèse des quarks.Pour la matière nucléaire "habituelle" les nucléons comme "boules dures" suffit.

La remarque historique est tout a fait justifiee. Il ne faut cependant pas laisser imaginer qu'il n'existe aucun lien. Lorsqu'on met u et d dans un multiplet de saveur, c'est plus qu'une structure mathematique analogue, en fait il s'agit de la meme symetrie physique qui met le proton et le neutron dans un seul multiplet d'isospin. Cette symetrie approximative est donc bien comprise au niveau des quarks eux-memes.

En fait, il faut prendre garde car la "huitieme voie" de Gell-Mann indiquait un groupe SU(3) de saveur agissant sur ses quarks auquels il n'attribuait pas de realite physique. Il est interessant de remarquer que les "aces" de Zweig etaient bien reels pour lui (je ne suis pas certain de la contribution de Ne'eman). Mais quoi qu'il en soit, on a affaire au SU(3) de (up,down,strange) et pas au SU(3) de couleur de Greenberg, puis Nambu et Han. (j'ajoute tout cela pour preciser les choses, par pour impliquer que les participants n'en ont pas conscience )

Pour revenir a la question initiale, il a deja ete indique que l'instabilite du neutron a l'etat libre est due a sa masse, superieure a la masse (proton,electron,neutrino).

• Honnetement, on n'a pas de reponse pleinement satisfaisante a ce sujet. Un papier tres tot de Feynman indiquait deja que toute la difference pouvait etre electromagnetique. La difference de masse des quarks peut aussi completement expliquer la question. Cela n'enleve rien a son interet fondamental cependant, puisqu'on n'explique pas (encore) la hierarchie des masses.
• Je veux souligner a quel point 15 minutes, c'est astronomique a l'echelle hadronique. Disons, s. Pour comparaison, s, c'est 3 millions de milliards d'annees, c'est a dire absurdement enorme. Donc meme a l'exterieur du noyau, le neutron est tres stable du point de vue hadronique.
• A l'interieur du noyau, le neutron est stable, il n'a cependant pas d'identite definie puisqu'on a affaire a des processus authetiquement quantiques entre particules indiscernables.

J'ai deja indique qu'il existe aujourd'hui un modele de la structure nucleaire en termes de quarks et mesons. Ce modele fait tranquillement sont petit bout de chemin, et grandit en popularite annees apres annees. Il apporte de l'eau au moulin soutenant que les degres de libertes fondamentaux de QCD ne sont pas etrangers a ces structures, considerees comme des molecules pour les atomes, non pas que les atomes perdent leur identite au sein des molecules, mais dans le sens d'une interaction effective de type Van-der-Walls entre systemes globalement neutres.

[invite8ef897e4]

Re-bonjour,

si cela vous interesse, un papier a ete poste aujourd'hui sur la possibilite que les nucleons soient modifies dans le milieu nucleaire.

Medium modifications of the bound nucleon GPDs and incoherent DVCS on nuclear targets

[invité576543]

Bonsoir,

Pour revenir sur un point précédent, après quelques vérifications, le modèle de l'interaction forte par échange de mésons semble bien avoir été interprété comme une double transformation p->n et n->p avec échange d'un pion chargé virtuel (par exemple, dans "Mesons and Nuclear Forces", Hans Bethe, 1954).

Ce modèle est assez vieux, certes, et je ne sais pas ce que les modèles plus récents (genre ce à quoi fait référence humanino) permettent ou suggèrent comme interprétations.

Quel est le statut actuel des échanges de pions chargés virtuels au sein du deutéron par exemple? Si ce modèle reste d'actualité, comment le rendre compatible avec un neutron gardant son identité dans le temps?

Cordialement,

[Deedee81]

Pour revenir sur un point précédent, après quelques vérifications, le modèle de l'interaction forte par échange de mésons semble bien avoir été interprété comme une double transformation p->n et n->p avec échange d'un pion chargé virtuel (par exemple, dans "Mesons and Nuclear Forces", Hans Bethe, 1954).

Ce modèle est assez vieux, certes, et je ne sais pas ce que les modèles plus récents (genre ce à quoi fait référence humanino) permettent ou suggèrent comme interprétations.

Salut,

Je ne sais pas mais en tout cas je tenais à vous remercier pour toutes ces explications. J'ai appris pas mal de trucs J'espère que tout ça va insiper wildcat aussi.

[mach3]

Pour revenir sur un point précédent, après quelques vérifications, le modèle de l'interaction forte par échange de mésons semble bien avoir été interprété comme une double transformation p->n et n->p avec échange d'un pion chargé virtuel (par exemple, dans "Mesons and Nuclear Forces", Hans Bethe, 1954).

oui j'ai déjà entendu parlé de ce modèle dans de la vulgarisation il y a pas mal de temps. Ça m'avait assez convaincu, ça disait (je sais pas si c'est valide) que le fait que les protons et les neutrons s'interchangent sans arrêt dans le noyau par échanges de mésons pi (à cause du fait qu'ils ne sont blancs qu'en moyenne à cause des fluctuations quantiques) contribuait à diluer les charges positives dans le noyau et stabilisait donc le noyau.

Je pensais que c'était avéré

m@ch3

[Deedee81]

Hej,

Je pensais que c'était avéré

C'est une approximation, mais valide oui. C'est le modèle d'interaction nucléaire de Yukawa. Mais, bien entendu, faut valider/améliorer avec la QCD..... ou d'autres modèles plus précis. Mais comme je l'ai dit, je ne suis pas au fait....

ça va insiper wildcat

Inspirer pas insiper

[invite69d38f86]

Quel est le statut actuel des échanges de pions chargés virtuels au sein du deutéron par exemple? Si ce modèle reste d'actualité, comment le rendre compatible avec un neutron gardant son identité dans le temps?

Bonsoir,

Dans cet article sur la symétrie chirale (ou symétrie de saveur?) on part de quarks sans masse ou u et d ont un role symétriques.
L'article parle ensuite de brisure de symétrie avec apparition des pions.
cette symétrie existerait elle dans le noyau ?

[invite8ef897e4]

Bonsoir

Dans cet article sur la symétrie chirale (ou symétrie de saveur?) on part de quarks sans masse ou u et d ont un role symétriques.
L'article parle ensuite de brisure de symétrie avec apparition des pions.
cette symétrie existerait elle dans le noyau ?

La symetrie chirale est une symetrie droite-gauche respectee exactement par QCD et QED lorsque les quarks sont sans masse. QCD ne connaissant pas la charge electrique, la symetrie est etendue aux quarks u et d (voire meme s, comparer la masse a l'echelle naturelle ) lorsqu'on neglige QED. Le truc fondamentalement interessant, c'est que la symetrie chirale est brisee dynamiquement en QCD, de facon anormale (c'est a dire que la symetrie reste valide classiquement, mais les boucles quantiques de particules virtuelles produisent un terme dit condensat de quark qui mesure la brisure, c'est a dire en est le parametre d'ordre en termes de transition de phase).

Quoi qu'il en soit, la formulation de cette brisure de symetrie chirale permet d'ecrire QCD a basse energie en termes de degres de libertes hadroniques (disons nucleons et pions pour simplifier) que l'on peut calculer par des methodes perturbatives. Cela permet diverses choses, telles que des relations entre diverses proprietes statiques des baryons (relations entre masses, moments magnetiques, longueurs de diffusion...). C'est aussi une approche pour la structure nucleaire, le potentiel nucleon-nucleon peut etre calcule dans ce genre de modele effectif.

"Nucleon-nucleon potential from an effective chiral Lagrangian" Phys. Rev. Lett. 72, 1982 - 1985 (1994)

Chiral Perturbation Theory in Few-Nucleon Systems

Towards a Perturbative Theory of Nuclear Forces

Effective Field Theories of Light Nuclei

Chiral Perturbation Theory and Baryon Properties

"Chiral Perturbation Theory", V. Bernard1 and Ulf-G. Meißner, Annu. Rev. Nucl. Part. Sci. 2007.57:33-60.

[invite9c9b9968]

Bonsoir,

la symetrie chirale est brisee dynamiquement en QCD, de facon anormale (c'est a dire que la symetrie reste valide classiquement, mais les boucles quantiques de particules virtuelles produisent un terme dit condensat de quark qui mesure la brisure, c'est a dire en est le parametre d'ordre en termes de transition de phase).

Je me permets une rectification de vocabulaire. Le terme plus exact serait de symétrie anomale, plutôt qu'anormal, ce dernier renvoyant à une règle, une norme, et donc étant plus connoté.

En anglais d'ailleurs on utilise anomalous, et non abnormal

[invite8ef897e4]

Je me permets une rectification de vocabulaire. Le terme plus exact serait de symétrie anomale, plutôt qu'anormal, ce dernier renvoyant à une règle, une norme, et donc étant plus connoté.

En anglais d'ailleurs on utilise anomalous, et non abnormal

Merci, je n'avais jamais realise cette distinction. C'est interessant. J'essaierai de m'en souvenir, parce que j'ai du utiliser ce terme assez souvent !