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La Radioactivité Béta est réversible ou non?



  1. #1
    EspritTordu

    La Radioactivité Béta est réversible ou non?

    Bonjour,


    La radioactivité béta s'explique par la décomposition d'un neutron d'un noyau en un proton, libérant au passage un positron(ou électron) et un neutrino(antineutrino) électronique. (http://molaire1.club.fr/faible.html).

    Ma question est donc : est-ce que ce schéma est réversible: on a un positron, un neutrino et un noyau convenable, peut-on imaginer recomposer le noyau avant la désintégration béta? Si oui, dans quelles conditions?


    Merci d'avance pour vos éclaircissements.

    -----


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  3. #2
    deep_turtle

    Re : La Radioactivité Béta est réversible ou non?

    Alors attention, il ne s'agit pas d'une "décomposition", au sens où l'électron émis n'était pas présent dans le neutron avant la désintégration !

    Mais sinon oui, la réaction inverse est possible, un proton peut réagir avec un électron pour donner un neutron (plus un neutrino) à condition que le proton soit dans un environnement nucléaire favorable. ça s'appelle la "capture électronique". ça arrive notamment dans les rayons cosmiques, et aussi dans les étoiles à neutrons.
    « D'avoir rejeté le néant, j'ai découvert le vide» -- Yves Klein

  4. #3
    EspritTordu

    Re : La Radioactivité Béta est réversible ou non?

    Mais sinon oui, la réaction inverse est possible, un proton peut réagir avec un électron pour donner un neutron (plus un neutrino) à condition que le proton soit dans un environnement nucléaire favorable. ça s'appelle la "capture électronique". ça arrive notamment dans les rayons cosmiques, et aussi dans les étoiles à neutrons.
    Si je suis bien, cette "capture électronique", nécessite donc bien un proton, un électron et un anti-neutrino, non?
    Peut-on envisager faire aussi l'inverse de la radioactivité béta+ : un positron, un neutrino, un neutron?

    Quel environnement d'enfer doit-on s'attendre pour réaliser cette capture électronique?

    Je vais droit au but : ce genre de chose ne pourrait-il pas servir à la détection des neutrinos spatiaux...?

  5. #4
    Rincevent

    Re : La Radioactivité Béta est réversible ou non?

    Citation Envoyé par EspritTordu
    Si je suis bien, cette "capture électronique", nécessite donc bien un proton, un électron et un anti-neutrino, non?
    oui et non : tu peux aussi avoir la réaction équivalente



    cette réaction est plus probable car



    demande d'avoir 3 particules qui se retrouvent au même endroit, chose assez rare et difficile à réaliser

    Peut-on envisager faire aussi l'inverse de la radioactivité béta+ : un positron, un neutrino, un neutron?
    tu veux dire une désintégration du proton de cette manière ?



    si tu parles de ça, ce n'est pas possible (pour un proton isolé) car le neutron est plus massif que le proton : tu as donc plus d'énergie à droite qu'à gauche. Mais si le proton n'est pas isolé, ça peut arriver...

    pour une illustration avec des protons dans des noyaux, voir par exemple :

    http://lpsc.in2p3.fr/gpr/french/Radi...dio/radio.html

    Quel environnement d'enfer doit-on s'attendre pour réaliser cette capture électronique?
    Deep t'as dit : rayons cosmiques ou étoiles à neutrons. Autre exemple, l'effondrement des coeurs d'étoiles massives menant à une supernova gravitationnelle... pour ce qui est des étoiles à neutrons, voir vers la fin de cette page le "processus URCA" :

    http://www.dil.univ-mrs.fr/~gispert/...evolution.html

    Je vais droit au but : ce genre de chose ne pourrait-il pas servir à la détection des neutrinos spatiaux...?
    c'est effectivement par ce genre de réactions qu'on observe les neutrinos. Tu prend plein d'eau (= plein de protons) et tu les vois réagir...
    Ceux qui manquent de courage ont toujours une philosophie pour le justifier. A.C.

  6. #5
    EspritTordu

    Re : La Radioactivité Béta est réversible ou non?

    J'ai apprécié le premier lien. Vraiment intéressant. Merci de me l'avoir fait connaître.

    tu veux dire une désintégration du proton de cette manière ?



    si tu parles de ça, ce n'est pas possible (pour un proton isolé) car le neutron est plus massif que le proton : tu as donc plus d'énergie à droite qu'à gauche. Mais si le proton n'est pas isolé, ça peut arriver...
    Je n'allais pas si compliqué: de la même manière que pour la radioactivité béta-, je me posais la question pour Béta+ et j'avais à l'esprit plutôt (n)+(e+)+(v)>p


    Vous écrivez p+e->n+v et (p)+(e-)+(v|)>n. On passe le neutrino d'un membre à l'autre, et ne voilà-t-il pas que l'on passe de la particule à l'antiparticule : pour changer de membre, il suffit de "barrer" une particule?

    En fait, une chose m'ennuie : vous écrivez qu'il faut des conditions stellaires pour garantir la capture électronique mais on applique ce genre de chose dans les détecteurs de neutrinos à eau (comme au japon) ?

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    deep_turtle

    Re : La Radioactivité Béta est réversible ou non?

    Plus la densité est importante, plus le processus est probable. Dans les détecteurs à neutrinos, on est obligé de mettre un énoooorme volume d'eau pour chopper un neutrino de temps en temps...
    « D'avoir rejeté le néant, j'ai découvert le vide» -- Yves Klein

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  10. #7
    EspritTordu

    Re : La Radioactivité Béta est réversible ou non?

    Il me semble que dans ces détecteurs de neutrinos, ce sont des flashs lumineux qui sont détectés. A quoi correspondent ces flashs? Quelle est la réaction mis en oeuvre pour détecter des neutrinos, ce n'est pas simplement la radioactivité béta?

  11. #8
    Rincevent

    Re : La Radioactivité Béta est réversible ou non?

    Citation Envoyé par EspritTordu
    Vous écrivez p+e->n+v et (p)+(e-)+(v|)>n. On passe le neutrino d'un membre à l'autre, et ne voilà-t-il pas que l'on passe de la particule à l'antiparticule : pour changer de membre, il suffit de "barrer" une particule?
    une antiparticule porte des nombres quantiques (charge électrique, nombre leptonique par exemple) opposés à ceux de la particule, donc d'une certaine façon, oui la réacton devant conserver ces nombres quantiques : somme avant = somme après (exemple : une charge électrique positive à gauche est équivalente à une charge négative à droite).

    Mais après, il faut aussi que la réaction ainsi écrite soit cinématiquement autorisée (c'est-à-dire que la conservation de l'impulsion et celle de l'énergie puissent êre vérifiées par exemple). Or, parfois ce n'est pas le cas (cf ce que je te disais sur le proton qui étant plus léger que le neutron ne peut pas se désintégrer en n + positron + neutrino).

    pour ce qui est de la lumière en question, cherche sur le web "effet Tcherenkov" (Cherenkov en écrivant comme les anglophones).

    un lien qui t'intéressera sûrement :
    http://www.canal-u.education.fr/cana..._surprenantes/

    sinon, il existe un livre (voire plusieurs je crois) de François Vannucci sur les neutrinos... tu devrais y trouver ton bonheur...
    Ceux qui manquent de courage ont toujours une philosophie pour le justifier. A.C.

  12. #9
    EspritTordu

    Re : La Radioactivité Béta est réversible ou non?

    Pourquoi je ne vois pas des effets cherenkov dans mon verre d'eau à longueur de journée même posé devant mon tube cathodique ?

    Qu'est ce des cellules TPM?

  13. #10
    deep_turtle

    Re : La Radioactivité Béta est réversible ou non?

    Parce que ton verre est trop petit et que tu ne passes pas assez de temps à le regarder...
    « D'avoir rejeté le néant, j'ai découvert le vide» -- Yves Klein

  14. #11
    Rincevent

    Re : La Radioactivité Béta est réversible ou non?

    pour compléter ce que dit Deep et illustrer que tu devrais être content de pas en voir aussi facilement que ça : les astronautes des missions Apollo ont souvent vu des p'tits éclairs bleus un peu partout dans le ciel... au départ ils osaient pas l'avouer pour pas passer pour malades (bons à remettre définitivement sur Terre), mais une fois qu'ils l'ont dit, des physiciens ont étudié le truc (car comme tous ou presque l'avaient vu ça venait pas d'eux) et fini par comprendre que c'était des particules issues de rayons cosmiques qui réagissaient avec les cristalins de leurs yeux (enfin, si je me souviens bien c'était le cristalin, mais têt une autre partie) et émettaient ces éclairs par effet Cherenkov.

    Sur Terre on voit pas ça car l'atmosphère fait filtre et nous protège, mais j'avais entendu dire que de nombreux ex-astronautes souffraient de problèmes de cornée dont on pense qu'ils sont liés au moins en partie au rayonnement cosmique...
    Ceux qui manquent de courage ont toujours une philosophie pour le justifier. A.C.

  15. #12
    EspritTordu

    Re : La Radioactivité Béta est réversible ou non?

    Je voudrais mettre une chose à plat : la détection des neutrinos dans les détecteurs à eau n'est de près comme de loin pas nucléaire, au sens de désintégration quelconque, il n'agit que d'effets tcherenkov bénins? C'est la conversion de l'énergie cinétique de la particule en énergie électromagnétique : les masses ou l'arrangement des particules n'en sont en rien modifiés?

    Les détecteurs à eau sont assez passifs : on attend l'improbable collision. N'existe-il pas des solutions plus efficaces forçant les détections de neutrinos ?
    Dans ces détecteurs à eau, l'agitation de l'eau par la chaleur ne permetterait-elle pas de réduire les mailles du piège et ainsi augmenter les collisions de neutrinos?

    En écrivant ces lignes une question m'est venu en tête : est-ce que la collision neutrino-neutrino, ou neutrino-antineutrino est-elle envisageable? Quel est le résultat d'un tel processus?

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  17. #13
    curieuxdenature

    Re : La Radioactivité Béta est réversible ou non?

    Bonjour EspritTordu,

    c'est une question de section efficace dans la collision entre particules.
    Lis ce lien si tu veux, tu auras une meilleure idée de l'extrème improbabilité de collision avec le neutrino.
    Je n'ai pas vérifié l'affirmation, mais on dit souvent dans les articles le concernant, qu'il est capable de traverser toute la galaxie sans réagir avec quoi que soit.

    1934: Première estimation de la " section efficace " de l'antineutrino + proton donnant neutron + positon d'après la théorie de Fermi
    Section efficace = 10-44 cm2 pour une énergie de l’antineutrino de 2 MeV.

    Le libre parcours moyen dans l’eau, par exemple, est donc de 1.5 1021 cm = 1600 années lumières.

    On doit donc avoir des sources d’antineutrinos très intenses pour mettre en évidence leurs interacitons, ce qui n’était pas le cas dans les années 30.
    http://lphe.epfl.ch/~mtran/Neutrino_claris.html

    Pour comparaison, la section efficace d'un proton est de 1,7 10-24 cm2

    Fais une recherche google avec :"section efficace" barn
    tu en saura plus.
    L'electronique, c'est fantastique.

  18. #14
    EspritTordu

    Re : La Radioactivité Béta est réversible ou non?

    En lisant ici et là, je me suis aperçu que certaines expériences de détection de neutrino (i.e. KamLand) se trouvaient en étroite liaison avec des réacteurs nucléaires... Je croyais que les neutrinos étaient uniquement l'apanache des désintégrations Bêta, or, il semblerait que les bombes A et de surcroît les réacteurs des centrales électriques civiles fonctionnant à partir de déintégrations gamma soient aussi des sources de neutrinos? J'y perd mon latin : Est-ce que la désintégration gamma peut produire un neutrino, ou bien est-ce que les désintégrations dans les réacteurs ne sont pas parfaites et que parmi les désintégrations gamma majoritaires, il se glisserait des désintégrations bêta?


    Que prévoit les théories sur les collisions neutrino-neutrino, antineutrino-neutrino, photon-neutrino?

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