Question sur la capture électronique
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Question sur la capture électronique



  1. #1
    invite660fca6a

    Question sur la capture électronique


    ------

    Bonjour,
    je me pose quelques question sur la capture électronique. Petit rappel, la capture électronique peut être schématiser par la formule suivante

    1/ Comment un électron peut il se retrouver à l'intérieur du noyau ?
    2/ Qu'est ce qui se passe au niveau le plus fondamental (quark et compagnie)
    3/ Je n'ai jamais entendu parler de capture positronique mais la relation

    est elle possible ?

    -----

  2. #2
    invitea774bcd7

    Re : Question sur la capture électronique

    Citation Envoyé par Pamputt Voir le message
    1/ Comment un électron peut il se retrouver à l'intérieur du noyau ?
    Quand tu te poses cette question, tu imagines l'électron bien plus petit que le noyau. N'est-ce pas ?
    Ce n'est pas le cas… Un noyau, c'est de l'ordre du Fermi (10^-15 m). Un électron, c'est extrêmement « flou ». Avec les relations d'incertitude d'Heisenberg, on montre que « l'électron » c'est au mieux un « nuage » de l'ordre du rayon de Bohr (10^-10 m).
    Un électron c'est 5 ordres de grandeur plus gros que le noyau. Parler d'électron à l'intérieur du noyau n'a juste pas de sens

  3. #3
    curieuxdenature

    Re : Question sur la capture électronique

    Citation Envoyé par Pamputt Voir le message
    3/ Je n'ai jamais entendu parler de capture positronique mais la relation

    est elle possible ?
    Bonjour Pamputt

    l'émission béta a plus de sens dans ce cas.

    comme dans le passage du C14 au N14 ou du Np au Pu239
    L'electronique, c'est fantastique.

  4. #4
    invite660fca6a

    Re : Question sur la capture électronique

    Quand tu te poses cette question, tu imagines l'électron bien plus petit que le noyau. N'est-ce pas ?
    Ce n'est pas le cas… Un noyau, c'est de l'ordre du Fermi (10^-15 m). Un électron, c'est extrêmement « flou ». Avec les relations d'incertitude d'Heisenberg, on montre que « l'électron » c'est au mieux un « nuage » de l'ordre du rayon de Bohr (10^-10 m).
    Un électron c'est 5 ordres de grandeur plus gros que le noyau. Parler d'électron à l'intérieur du noyau n'a juste pas de sens
    Mon incompréhension ne vient pas de la taille d'un électron par rapport à un noyau mais plutôt de sa présence au milieu du noyau c'est à dire un truc bien plus 10000 fois plus petit qu'un atome. Il me semble que les électrons ont une probabilité de présence pour un endroit donné de l'espace qui est donné par l'orbitale sur laquelle ils se trouvent. J'interprète donc la capture électronique par le fait qu'un électron d'une certaine couche (s ?) a une probabilité de présence non nulle de se trouver un zéro, donc dans le noyau) ; je me trompe ?

    Quand tu te poses cette question, tu imagines l'électron bien plus petit que le noyau. N'est-ce pas ?
    Ce n'est pas le cas… Un noyau, c'est de l'ordre du Fermi (10^-15 m). Un électron, c'est extrêmement « flou ». Avec les relations d'incertitude d'Heisenberg, on montre que « l'électron » c'est au mieux un « nuage » de l'ordre du rayon de Bohr (10^-10 m).
    Un électron c'est 5 ordres de grandeur plus gros que le noyau. Parler d'électron à l'intérieur du noyau n'a juste pas de sens
    Je suis tout à fait d'accord qu'un émission a beaucoup plus de sens de se produire mais il faut que ce soit possible énergétiquement. Ne peut on pas envisager le cas où un noyau ne pourrait pas décroître par bêta mais uniquement par "capture positronique" ? Cette capture exotique est elle exclue par la théorie ?

    2/ Qu'est ce qui se passe au niveau le plus fondamental (quark et compagnie)
    Quelqu'un sait-il répondre à ça ?

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    inviteb836950d

    Re : Question sur la capture électronique

    Citation Envoyé par Pamputt Voir le message
    ... Il me semble que les électrons ont une probabilité de présence pour un endroit donné de l'espace qui est donné par l'orbitale sur laquelle ils se trouvent. J'interprète donc la capture électronique par le fait qu'un électron d'une certaine couche (s ?) a une probabilité de présence non nulle de se trouver un zéro, donc dans le noyau) ; je me trompe ?...
    Non, tu ne te trompes pas.
    Par exemple, l'orbitale 1s de l'atome d'hydrogène est de la forme :
    1s=Ne-r/a0
    Qui donne une densité volumique de proba :
    (1s)2=N2e-2r/a0
    cette distribution, comme tu peux le voir, a son maximum pour r=0...

  7. #6
    curieuxdenature

    Re : Question sur la capture électronique

    Citation Envoyé par Pamputt Voir le message
    Je suis tout à fait d'accord qu'un émission a beaucoup plus de sens de se produire mais il faut que ce soit possible énergétiquement. Ne peut on pas envisager le cas où un noyau ne pourrait pas décroître par bêta mais uniquement par "capture positronique" ? Cette capture exotique est elle exclue par la théorie ?
    Bonsoir Pamputt
    le problème de la capture d'une particule d'antimatière devrait te sauter aux yeux...
    L'electronique, c'est fantastique.

  8. #7
    curieuxdenature

    Re : Question sur la capture électronique

    2/ Qu'est ce qui se passe au niveau le plus fondamental (quark et compagnie)
    Quelqu'un sait-il répondre à ça ?
    Dans la capture électronique il te suffit de poser l'équation que tu connais déjà et de remplacer le proton et le neutron par leur triplet de quarks respectifs (udu et udd).
    C'est l'opération inverse de la désintégration du neutron où la transformation du u(+2/3) en d(-1/3) se fait via un boson W-.
    L'electronique, c'est fantastique.

  9. #8
    invite660fca6a

    Re : Question sur la capture électronique

    Non, tu ne te trompes pas.
    Par exemple, l'orbitale 1s de l'atome d'hydrogène est de la forme :
    1s=Ne-r/a0
    Qui donne une densité volumique de proba :
    (1s)2=N2e-2r/a0
    cette distribution, comme tu peux le voir, a son maximum pour r=0...
    Comment se fait-il dans ce cas que l'atome d'hydrogène soit stable et ne décroisse pas en neutron par capture électronique. Car si l'électron a de forte chance de se trouver à r=0, le proton aussi et donc à un moment ils vont bien se trouver au même endroit et engendrer une capture électronique. Où est la faille dans mon raisonnement ?

    Bonsoir Pamputt
    le problème de la capture d'une particule d'antimatière devrait te sauter aux yeux...
    Si, je suis bien conscient que l'antimatière, ça ne court pas les rues. Cela dit, je pose aussi la question sur une désintégration radioactive exotique. Une telle réaction pourrait-elle avoir lieu ?

    Dans la capture électronique il te suffit de poser l'équation que tu connais déjà et de remplacer le proton et le neutron par leur triplet de quarks respectifs (udu et udd).
    C'est l'opération inverse de la désintégration du neutron où la transformation du u(+2/3) en d(-1/3) se fait via un boson W-.
    Ok, en effet cela correspond à l'inverse de la désintégration du neutron, merci

  10. #9
    invitea774bcd7

    Re : Question sur la capture électronique

    Citation Envoyé par Pamputt Voir le message
    Comment se fait-il dans ce cas que l'atome d'hydrogène soit stable et ne décroisse pas en neutron par capture électronique. Car si l'électron a de forte chance de se trouver à r=0, le proton aussi et donc à un moment ils vont bien se trouver au même endroit et engendrer une capture électronique. Où est la faille dans mon raisonnement ?
    Parce que c'est pas permis énergétiquement. Suffit pas d'écrire l'équation de la capture électronique; celle-ci doit vérifier des conditions énergétiques bien précise

  11. #10
    inviteb836950d

    Re : Question sur la capture électronique

    Citation Envoyé par Pamputt Voir le message
    Comment se fait-il dans ce cas que l'atome d'hydrogène soit stable et ne décroisse pas en neutron par capture électronique. Car si l'électron a de forte chance de se trouver à r=0, le proton aussi et donc à un moment ils vont bien se trouver au même endroit et engendrer une capture électronique. Où est la faille dans mon raisonnement ?...
    Y-a deux failles :
    • si c'est sur le noyau plutôt que dans un autre élément de volume que l'électron a le plus de chance de se trouver, il ne faut pas oublier que les éléments de volumes extérieurs au noyau sont très très nombreux : L'électron a donc beaucoup, beaucoup plus de chance de se trouver à l'extérieur plutôt qu'a l'intérieur...
    • Quand l'électron est à l'intérieur, sa proba de capture conditionnelle n'est pas égal à 1, loin de la...La proba totale sera donc très très faible.

  12. #11
    curieuxdenature

    Re : Question sur la capture électronique

    Citation Envoyé par Pamputt Voir le message
    Comment se fait-il dans ce cas que l'atome d'hydrogène soit stable et ne décroisse pas en neutron par capture électronique. Car si l'électron a de forte chance de se trouver à r=0, le proton aussi et donc à un moment ils vont bien se trouver au même endroit et engendrer une capture électronique. Où est la faille dans mon raisonnement ?
    Bonjour

    en complément des réponses il y a un principe respecté, celui de la stabilité intrinsèque des parties en présence.
    Par exemple il ne suffit pas de mettre de l'hydrogène et de l'oxygène en contact pour former de l'eau, il faut d'abord casser une des deux molécule pour amorcer la réaction.
    Idem pour faire un neutron, cela ne suffit pas de mettre un proton et un électron en contact. (quand on le fait on obtient seulement un atome d'hydrogène)
    Le mécanisme de transformation nécessite de passer par le boson W, c'est une particule très massive qui n'apparait pas comme ça, par miracle, il faut d'abord réunir les conditions énergétiques requises.
    C'est l'équivalent d'une réaction endothermique.
    L'electronique, c'est fantastique.

  13. #12
    curieuxdenature

    Re : Question sur la capture électronique

    Citation Envoyé par Pamputt Voir le message
    Si, je suis bien conscient que l'antimatière, ça ne court pas les rues. Cela dit, je pose aussi la question sur une désintégration radioactive exotique. Une telle réaction pourrait-elle avoir lieu ?
    Je ne sais pas, c'est possible mais il est probable qu'une telle réaction se termine plus facilement par une annihilation avec un électron du cortège plutôt que de pénétrer le noyau.
    L'electronique, c'est fantastique.

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