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Force Nucléaire



  1. #1
    OterOne

    Force Nucléaire


    ------

    Bonjour,

    Je cherche à comprendre l'intéraction entre les nucléons.
    Ma question n'est pas très clair dans ma tête donc désolé si c'est un peu ambigüe...

    Pourquoi y a-t-il perte d'énergie lors de l'assemblage de nucléons?
    Cette perte d'énergie s'évacue sous qu'elle forme?

    Et plus généralement, pourquoi une intéraction induit une perte d'énergie?

    La réponse est peut être évidente mais en tout cas je n'arrive pas à la retrouver

    Merci de vos réponses!

    -----

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  3. #2
    KLOUG

    Re : Force Nucléaire

    Bonsoir

    On constate que la masse d'un noyau n'est pas égale à la masse de ses constituants séparés et qu'elle lui est en fait inférieure. le noyau n'a pas quelque chose en plus mais quelque chose en moins.
    Cette différence constitue ce que l'on appelle le défaut de masse.
    C'est aussi (ce défaut de masse) l'équivalent de ce que l'on appelle l'énergie de liaison de ce même noyau.

    Prenons l'exemple du deutérium (un proton plus un neutron).
    Si l'on part de ce noyau que faut-il faire pour obtenir un proton et un neutron séparé ?Il faut mettre en jeu de l'énergie car ils sont très solidement liés l'un à l'autre par les forces nucléaires. Cette énergie il faut l'apporter, l'ajouter au système pour séparer le proton et le neutron.
    L'énergie de liaison du noyau c'est l'énergie qu'il faut fournir pour séparer tous les constituants du noyau. c'est ce qui correspond au défaut de masse

    Si on voulait lier un proton et un neutron séparé il faudrait que le neutron ne rebondisse pas sur le proton. Ce serait possible s'il y avait émission d'un gamma au moment du choc.

    L'énergie de liaison peut donc se définir comme :
    l'énergie nécessaire pour séparer les constituants
    ou l'énergie libérée quand le noyau se forme.

    J'espère vous avoir apporté quelques éléments de compréhension.
    Bonne continuation

    KLOUG

  4. #3
    OterOne

    Re : Force Nucléaire

    Merci de votre réponse.
    A force de chercher je commence à éclaircir un peu mon questionnement.
    Je vais procéder par étape et au final j'aurai toute les clés en main pour me répondre

    Qu'est ce qui fait que les nucléons soient plus stable en groupe que seul?

  5. #4
    curieuxdenature

    Re : Force Nucléaire

    Citation Envoyé par OterOne Voir le message
    Qu'est ce qui fait que les nucléons soient plus stable en groupe que seul?
    Bonjour OterOne

    c'est une question qui découle de la 1ere réponse.
    Et la réponse est la même.
    C'est assez difficile de répondre simplement à ce genre de question sans faire dans l'argument d'autorité : ça se passe ainsi parce que c'est un constat, c'est tout.

    Mais bon, il y a un ordre naturel dans tout ça, qui s'explique très bien dans le simple constat que rien ne se perd.
    Pourquoi les nucléons sont plus stables quand ils sont collés ?
    Est-ce que ça te parle mieux ?

    Pourquoi 2 atomes d'hydrogène sont plus stables quand ils forment une molécule ?
    La réponse donne une idée : leur liaison libère une quantité d'énergie non négligeable qui se perd à droite et à gauche sous forme d'ondes electromagnétiques recyclée de façons diverses(chaleur, explosion, dilatation, etc..), ce qui entraine que pour effectuer l'opération inverse il faut en apporter, et ce qui va de soi, c'est qu'il faut ramener la même quantité d'énergie que celle qui a permis la liaison.

    C'est pareil pour les nucléons, à la difference que la nature de la liaison est assujétie à l'interaction nucléaire forte, qui ne travaille pas de la même façon que la liaison chimique mais c'est le même résultat sauf que c'est environ 1 million de fois plus grand.

    A l'inverse tu pourrais aussi t'étonner de ceci :
    pourquoi 2 aimants de même signe sont plus stables quand ils sont loin l'un de l'autre ?

    Simplement parce que dans ce cas il faut moins d'énergie pour y parvenir. Dit autrement, il faut amener de l'énergie pour les lier.
    A l'inverse, 2 aimants de signe opposés libèrent de l'énergie quand ils se joignent. Dit autrement, il faut amener de l'énergie pour les séparer.
    L'état le plus stable est celui où l'énergie globale du système lié est la plus faible.

    Ce principe bien assimilé, tu peux ensuite entrer dans le détail du fonctionnement physique des forces qui t'interressent sans faire d'erreurs de raisonnement.
    L'electronique, c'est fantastique.

  6. #5
    OterOne

    Re : Force Nucléaire

    L'état le plus stable est celui où l'énergie globale du système lié est la plus faible.
    Est ce que le milieu extérieur à un rôle dans cet "état de fait"?
    Je m'explique, depuis le bigbang l'univers refroidit. Des particules qui survivaient seules dans un univers très énergétique ne le peuvent plus aujourd'hui.
    Peut on dire que si on diminuait l'énergie du milieu extérieur, l'énergie globale des systèmes liés devra aussi diminuer pour trouver un état encore plus stable dans ce nouveau milieu?

    En tout cas merci pour toutes vos réponses et ces explications très claires!

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    invité576543
    Invité

    Re : Force Nucléaire

    Citation Envoyé par OterOne Voir le message
    Est ce que le milieu extérieur à un rôle dans cet "état de fait"?
    Oui et non.

    Des particules qui survivaient seules dans un univers très énergétique ne le peuvent plus aujourd'hui.
    La température a quelque chose à voir avec l'énergie des chocs entre particules. Plus la température est élevée, plus les chocs sont violents. Les assemblages stables peuvent être "cassés" par des chocs suffisamment violents.

    Les particules qui survivaient étaient les morceaux, des particules qui ne sont pas des assemblages (électron, photon, neutrino, ...), ou des assemblages très stables (un proton est bien plus stable qu'une molécule d'hydrogène par exemple).

    Peut on dire que si on diminuait l'énergie du milieu extérieur, l'énergie globale des systèmes liés devra aussi diminuer pour trouver un état encore plus stable dans ce nouveau milieu?
    Non. La stabilité intrinsèque ne dépend pas du milieu. La "résistance au choc" est d'autant plus grande que le système est plus stable, mais il y a toujours une température suffisamment élevée pour qu'il y ait un très grande probabilité d'un choc suffisant pour casser un système donné.

    Cordialement,

  9. Publicité
  10. #7
    OterOne

    Re : Force Nucléaire

    Finalement je dois inverser mon raisonnement, ce n'est pas pour "survivre" que les quarks, les nucléons ou les atomes s'assemblent; mais bien parce qu'ils peuvent survivre...

    Alors d'ou vient cette nécessité de s'assembler? Si un proton est plus stable qu'une molécule d'hydrogène, pourquoi ne reste-t- il pas tout seul?

  11. #8
    invité576543
    Invité

    Re : Force Nucléaire

    Citation Envoyé par OterOne Voir le message
    Si un proton est plus stable qu'une molécule d'hydrogène, pourquoi ne reste-t- il pas tout seul?
    Dans la molécule d'hydrogène, le proton est toujours là! Un boulon n'est pas moins stable s'il fait partie d'une voiture; au contraire, la voiture peut être démolie lors d'un accident et le boulon rester intact.

    Prenons plutôt le carbone. Les protons sont très stables, mais peuvent s'assembler avec des nucléons en un noyau, moins stable que le proton. Des noyaux de carbone et des électrons peuvent s'assembler pour faire du graphite, moins stable que le noyau de carbone.

    Quand on monte en température, le graphite devient à partir d'un certain point incapable de résister aux chocs, mais les noyaux de carbone restent intacts. Et beaucoup plus haut en température, les noyaux ne peuvent pas résister aux chocs, mais les protons restent intacts. Et il y a une température où les protons sont d'une certaine manière cassés.

    Cordialement,

  12. #9
    OterOne

    Re : Force Nucléaire

    En mettant en commun un peut toute les réponses je commence à voir le bout du tunnel.

    La diminution d'énergie d'un système lié, quelque soit l'intéraction, lui permet de se "piéger" dans un puit de potentiel de hauteur égal à l'énergie libéré lors de la "liaison". Bien sur, si on lui redonne cette énergie, le système se libère...

    La difficulté que je rencontrais c'étais le pourquoi du comment...
    Je m'explique, 2 aimants de signe opposé s'attire, de l'énergie est cédé au système au fure et à mesure qu'on les rapproche.
    Idem pour des charges électriques...

    Pour les nucléons rien ne laisse présager à une association induite des forces d'intéraction cité ci-dessus. J'ai trouvé la fin des réponses dans des articles sur la nucléosynthèse primordiale, et il confirme ce que vous m'expliquiez sans que je comprenne réellement ou vous vouliez en venir.
    Malgré que je connaisse les autres types d'interactions tel que l'interaction forte, j'en avais pas saisi toute les subtilités!

    Merci pour votre aide.

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