Proton et neutron
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Proton et neutron



  1. #1
    invite6080a477

    Proton et neutron


    ------

    bonjour,
    un proton et un neutron ont des masses différentes.
    je ne sais pas si cette question a de réponse, mais un proton pourrait il être un neutron dont une partie, l'electron tournerait autour du noyau ?
    le proton est il un neutron qui s'est transformé au cours du temps de telle manière qu'un de ces constituants se soit détacher pour former un électron ?

    -----

  2. #2
    invitebd2b1648

    Re : proton et neutron

    Salut !

    Regarde du côté des désintégrations bêta + et - !

    Cordialement,

  3. #3
    invitea774bcd7

    Re : proton et neutron

    Houla… Non, rien de tout ça
    Les protons et neutrons ne sont pas des particules fondamentales. Ils sont tous deux formés de trois quarks.
    La différence de masse vient tout simplement du fait que les trois quarks composant le proton ne sont pas les mêmes que ceux composant le neutron

  4. #4
    mach3
    Modérateur

    Re : proton et neutron

    je ne sais pas si cette question a de réponse, mais un proton pourrait il être un neutron [...]
    c'est ce qui avait été envisagé par heisenberg en 1932 et Wigner en 1937, selon eux, le proton et le neutron sont symétrique l'un de l'autre par rapport à une grandeur qu'ils ont nommé "isospin". Dans ce sens proton et neutron était la même particule "à un isospin près".
    http://fr.wikipedia.org/wiki/Isospin
    On est allé encore plus loin ensuite avec l'invention de la chromodynamique quantique. Un proton contient deux quark up et quark down alors que le neutron contient deux quark down et un up. Un quark up peut se changer reversiblement en quark down par interaction faible (avec émission d'un boson W chargé pour compenser la différence de charge électrique, qui se désintègre rapidement en leptons). On a donc une conversion possible proton<-->neutron. Selon les conditions (particules libres ou situées dans tel ou tel noyau atomique) l'équilibre est déplacé à l'avantage du neutron ou du proton. A l'état libre en l'occurrence, c'est neutron-->proton qui se produit
    http://fr.wikipedia.org/wiki/Radioactivit%C3%A9_%CE%B2

    m@ch3
    Never feed the troll after midnight!

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    curieuxdenature

    Re : proton et neutron

    Citation Envoyé par fbault Voir le message
    bonjour,
    un proton et un neutron ont des masses différentes.
    je ne sais pas si cette question a de réponse, mais un proton pourrait il être un neutron dont une partie, l'electron tournerait autour du noyau ?
    le proton est il un neutron qui s'est transformé au cours du temps de telle manière qu'un de ces constituants se soit détacher pour former un électron ?
    Bonjour fbault

    c'est un mode de fonctionnement qui peut paraitre logique mais c'est érroné.
    En physique nucléaire on apprend que ce n'est pas parce qu'une particule se décompose en d'autres que l'on peut en déduire qu'elle est composée ainsi.

    Les modes de désintégrations sont des modes privilégiés et obligatoires qui obéissent aux règles de conservation de plusieurs constantes. AInsi, un neutron se désintègre en un Proton, un électron et un antineutrino pour la simple raison qu'il doit respecter au moins trois règles :
    1- conservation de la charge électrique--> 1+ et 1- = 10
    2- conservation de l'énergie--> la somme des énergies de masses de ces 3 particules n'excede pas la masse du neutron.
    3- conservation de la charge nucléaire--> 2 particules + 1 antiparticule = 1 particule.

    on en a d'autres, comme la conservation du nombre baryonique, du nombre leptonique-->
    1 proton(baryon) + 1el(lepton) + 1 antineutrino(antileptonlepton) = 1 neutron(baryon)
    - conservation du spin-->+1/2+1/2-1/2 = +1/2
    etc..

    Sans se limiter au neutron, par exemple le Sigma+ qui 'pèse' environ 1.2 fois la masse du proton, se décompose en :
    Proton + Pion neutre ou en
    Proton + photon ou en
    Neutron + Pion positif

    qui respectent la charge, le nombre baryonique, etc..
    L'electronique, c'est fantastique.

  7. #6
    mach3
    Modérateur

    Re : proton et neutron

    Sans se limiter au neutron, par exemple le Sigma+ qui 'pèse' environ 1.2 fois la masse du proton, se décompose en :
    Proton + Pion neutre ou en
    Proton + photon ou en
    Neutron + Pion positif
    dans le même genre, il y a les delta+ et delta0 qui ne différent du proton et neutron que par une masse légèrement supérieure et par leur spin (3/2 au lieu de 1/2), à part cela ils contiennent respectivement les même quarks et ont la même charge électrique que le proton et le neutron.

    http://fr.wikipedia.org/wiki/Baryon_Delta

    comme quoi les différences entre baryons peuvent être subtiles

    m@ch3
    Never feed the troll after midnight!

  8. #7
    invite8ef897e4

    Re : proton et neutron

    Bonjour,

    au sujet de la conservation du spin, puis-je savoir d'ou vient-elle ? Ce que je sais, c'est que l'isotropie de l'espace implique la conservation du moment angulaire. Le moment angulaire total presente deux composantes, le moment angulaire orbital, et le spin. Seul le moment angulaire total est conserve en general. Si vous reprenez l'exemple du delta cite par mach3, vous verrez qu'il se desintegre en un nucleon et un pion, d'ou par le conservation du spin :
    3/2 = 1/2 + 0

    En ce qui concerne la difference de masse proton-neutron, toute forme de violation de l'isospin y contribue. La difference de masse des quarks u et d est une contribution. Il n'est pas deraisonnable de douter que les energies stockees dans les champs electromagnetiques respectifs du proton et du neutron soient differentes (il y a bien longtemps, Feynman a ecrit un article sur cette approche exactement pour calculer la difference de masse, bien avant QCD). En particulier, si toute la difference de masse n'etait due qu'aux masses des quarks elles-memes, alors la difference de masse proton-neutron devrait etre constante meme si le nucleon est modifie dans le milieu nucleaire, ce qui ne semble pas etre le cas (ce que l'on appelle l'anomalie de Okamoto-Nolen-Schiffer, c.f. par exemple U. -G. Meißner et al. "Neutron-proton mass difference in finite nuclei and the Nolen-Schiffer anomaly", EPJA v36 n1 2006 37-48). En fait, la contribution de la repulsion electromagnetique devrait faire le proton plus lourd que le neutron ! Il y a donc (comme d'habitude) des contributions de signes differents, et la question n'est pas triviale du tout.

  9. #8
    curieuxdenature

    Re : proton et neutron

    Citation Envoyé par humanino Voir le message
    Bonjour,

    au sujet de la conservation du spin, puis-je savoir d'ou vient-elle ? Ce que je sais, c'est que l'isotropie de l'espace implique la conservation du moment angulaire. Le moment angulaire total presente deux composantes, le moment angulaire orbital, et le spin. Seul le moment angulaire total est conserve en general. Si vous reprenez l'exemple du delta cite par mach3, vous verrez qu'il se desintegre en un nucleon et un pion, d'ou par le conservation du spin :
    3/2 = 1/2 + 0
    Bonjour humanino

    je ne suis pas specialiste mais il me semble que c'est le caractère entier ou demi-entier qui est conservé, donc 3/2-->1/2 ça roule mais 3/2-->1 est interdit.
    Avec l'oméga - de spin 3/2 qui se désintègre en Xi0 + Pi- de spins 1/2 et 0 on a le même topo mais il y a une résonance Xi de spin 3/2 avec une masse supérieure(1530 au lieu de 1315 MeV) qui se désintègre d'ailleurs en Xi (1/2) et en Pi ou Gamma.
    Le moins qu'on puisse dire est que ce n'est pas simple...
    L'electronique, c'est fantastique.

  10. #9
    invite6080a477

    Re : proton et neutron

    Citation Envoyé par octanitrocubane Voir le message
    Salut !

    Regarde du côté des désintégrations bêta + et - !

    Cordialement
    ,
    wiki : Un neutron est converti en proton par l'intermédiaire de la force nucléaire faible et une particule β- (un électron) et un anti-neutrino sont émis

    mais l'électron créé tourne t'il autour du proton à la suite de cette désintégration

    merci pour la référence

  11. #10
    invite0ca7eb4d

    Re : proton et neutron

    Un électron qui tourne autour d'un proton c'est un atome d'hydrogène

  12. #11
    mach3
    Modérateur

    Re : proton et neutron

    mais l'électron créé tourne t'il autour du proton à la suite de cette désintégration
    L'électron libéré peut avoir une trop grande énergie et il est éjecté. Les matériaux qui contiennent des élèments se désintégrant selon une beta- émettent des électrons (on appelle cela un rayonnement beta-).

    Après quelle proportion est éjecté et quelle proportion reste dans l'atome source, je ne sais pas... est-ce que pour la beta- d'un atome donné l'énergie cinétique des électrons est toujours la même?

    m@ch3
    Never feed the troll after midnight!

  13. #12
    invite8ef897e4

    Re : proton et neutron

    Citation Envoyé par curieuxdenature Voir le message
    Le moins qu'on puisse dire est que ce n'est pas simple...
    Ce qui est simple, c'est que le spin n'est pas plus conserve que l'energie electromagnetique. Il y a d'autres formes de moment angulaire que l'on peut transformer en spin et il y a d'autres formes d'energie que l'on peut transformer en energie electromagnetique.

  14. #13
    curieuxdenature

    Re : proton et neutron

    Citation Envoyé par fbault Voir le message
    wiki : Un neutron est converti en proton par l'intermédiaire de la force nucléaire faible et une particule β- (un électron) et un anti-neutrino sont émis

    mais l'électron créé tourne t'il autour du proton à la suite de cette désintégration

    merci pour la référence
    Bonjour

    quel que soit le processus, le résultat final sera que cet électron sera réintroduit dans le cortège de l'atome puisque le noyau aura une charge positive en plus.
    Mais entre le moment de la désintégration béta et le calme revenu, il y aura pas mal de turbulences.
    C'est normal, par exemple, un atome d'azote qui se transforme en oxygène n'a que 7 électrons, pour revenir à la normale le noyau de O+ recaptera celui qui lui manque.
    Si le produit avait été éjecté à biribi alors O le piquera à son voisin le plus proche et ainsi de suite jusqu'à ce que tous retrouvent leurs petits.
    L'electronique, c'est fantastique.

  15. #14
    invite8ef897e4

    Re : proton et neutron

    Citation Envoyé par curieuxdenature Voir le message
    Si le produit avait été éjecté à biribi alors O le piquera à son voisin le plus proche et ainsi de suite jusqu'à ce que tous retrouvent leurs petits.
    Ce scenario est plus probable. L'electron ejecte a une energie beaucoup trop grande pour etre capte par le cortege atomique.

  16. #15
    curieuxdenature

    Re : proton et neutron

    Citation Envoyé par humanino Voir le message
    Ce scenario est plus probable. L'electron ejecte a une energie beaucoup trop grande pour etre capte par le cortege atomique.
    Ce qui est tout à fait dans l'ordre des choses, malgré que l'interaction faible soit à l'origine de la désintégration béta elle est tout de même nettement plus grande que l'énergie de liaison des atomes neutres, c'est précisement ce qui explique le pourquoi du parcours relativement grand du rayon béta à l'extérieur du noyau.
    Elémentaire dirais ce cher Watson.
    L'electronique, c'est fantastique.

  17. #16
    mach3
    Modérateur

    Re : proton et neutron

    d'ailleurs je me demandais, ça doit mettre un bordel monstrueux dans le nuage électronique l'apparition d'un proton dans le noyau, la désintégration bêta ne s'accompagnerai-t-elle pas d'une émission due au changement brutal de l'energie des électrons?

    m@ch3
    Never feed the troll after midnight!

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