l'élement le plus instable ?

[invite489b0853]

bonsoir!
j'ai cherché sur internet si je pouvais trouver quel était l'élement le plus instable (toutes classes confondues) mais je n'ai rien trouvé
si quelqu'un pouvait m'aider ca serait super cool !
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[Coincoin]

Salut,
Les éléments les plus instables sont ceux fabriqués en laboratoire. Et il y a de fortes chances pour que le plus instable soit le dernier fabriqué (parce que si c'est instable, c'est que c'est haut en énergie, donc dur à faire, donc c'est le dernier ). Je sais pas où en est maintenant, ça doit être aux alentours de l'élément 116-118...

[invite489b0853]

merci CoinCoin !
j'avais cru comprendre que le fer faisait aussi partie des élements des plus instables?

[BioBen]

j'avais cru comprendre que le fer faisait aussi partie des élements des plus instables?

C'est le plus stable au contraire
http://fr.wikipedia.org/wiki/Fer
http://nrumiano.free.fr/Fetoiles/energie.html

Il est judicieux de retenir l'allure de la courbe de l'E{liaison} en fonction du nombre de nucléons...

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite489b0853]

houla en fait ce n'etait pas du tout ce que je croyais, visiblement j'ai encore beaucoup à apprendre...
merci a vous !

[invitef2ea68d7]

bonsoir,
une question: etes-vous sur de parler de la même "instabilité". On peut lire la question de deux manières en pensant:
1/ à la stabilité chimique d'un élement
2/ à sa stabilité nucléaire.

Même si on doit trouver un lien entre les deux, le domaine d'application reste très différent, selon que l'on s'adresse à un chimiste ou à un physicien du noyau....

[Coincoin]

Bonne remarque

Même si on doit trouver un lien entre les deux

Je suis sceptique... La stabilité physique, c'est le noyau, la stabilité chimique, les électrons.

Mais personnellement quand je lis "élément stable" je pense à l'aspect physique. Sinon, il faudrait parler d'espèce stable plutôt... enfin, je chipote.

[invitef2ea68d7]

Bonne remarque
Je suis sceptique... La stabilité physique, c'est le noyau, la stabilité chimique, les électrons.

Mais personnellement quand je lis "élément stable" je pense à l'aspect physique. Sinon, il faudrait parler d'espèce stable plutôt... enfin, je chipote.

Je prenais une précaution de langage à propos d'un lien éventuel. Je ne connais pas la chimie des éléments super-lourds.

mais avoue que ta réaction, qui fut aussi la mienne, est une déformation de physicien

[invité576543]

Bonsoir,

Pour être rigoureux, on devrait parler d'isotope stable ou instable si on parle de stabilité physique, non? Ou alors de l'élément dont l'isotope le plus stable (comparé aux autres isotopes de l'élément) est le moins stable (comparé aux autres éléments).

Si on parle d'isotope, je ne pense pas qu'on puisse répondre à la question du plus instable des "espèces" nucléaires. Il n'y a pas de raison qu'il y a une borne supérieure à l'énergie de liaison (en la mesurant négative pour les cas stables...). Simplement, la durée de vie devient infinitésimale, ainsi que la probabilité de l'observer...

Cordialement,

[Coincoin]

Tout à fait d'accord.
Personnellement, j'avais lu la question comme "quel est l'isotope le plus physiquement instable existant naturellement ou artificiellement ?".

[invite489b0853]

je ne pensais pas susciter une telle polémique !
à la base je voulais trouver un élement chimique instable pour me comparer à lui.
j'ai associé instabilité chimique et instabilité nucléaire, étant donné que mon niveau en SCP n'est pas tres bon... mais en gros la question etait telle que la comprise CoinCoin
merci de votre aide !

[invite8ef897e4]

Bonjour,

Il n'y a pas de raison qu'il y a une borne supérieure à l'énergie de liaison (en la mesurant négative pour les cas stables...). Simplement, la durée de vie devient infinitésimale, ainsi que la probabilité de l'observer...

Je crois qu'il existe un résultat plus ou moins rigoureux de Pomeranchuk et Smorodinsky (*) disant grosso-modo la chose suivante (je ne connais pas tous les détails) : si le noyau était ponctuel, alors une "transition de phase" se produit à Z=137. L'énergie d'un électron autour de ce noyau devient complexe, ce qui est le signe d'une instabilité. C'est en fait le vide de QED autour du noyau qui devient instable, une paire devenant réel avec l'électron piégé et le positon libre. Le noyau émet un positron et sa charge est réduite d'une unité. Concrétement, Z~180 car le noyau n'est pas ponctuel.

(*) I. Pomeranchuk and J. Smorodinsky, J. Phys. (Moscow) 9, 97 (1945); F. G. Werner and J. A. Wheeler, Phys. Rev. 109, 126 (1958) ; V. V. Voronkov and N. N. Koleznikov, Zh. Eksp. Teor. Fiz. 39, 189 (1960) [CAS]; [Sov. Phys.—JETP 12, 136 (1961)].

Voir aussi (accessible plus facilement) :
V. N. Gribov, Orsay lectures on confinement (I)

Yu.L. Dokshitzer, QCD phenomenology

Bref, ma remarque assez technique est la suivante : la "drip line" proton ne peut pas s'étendre à l'infini dans le plan . Vu la tendance de la drip line neutron, il semble qu'il y ait un nombre fini d'états liés.

Pour reformuler voici la carte des noyaux. Chaque case représente un état nucléaire lié avec un certain nombre de protons (échelle verticale) et un certain nombre de neutrons (échelle horizontale). Chaque case est un noyau avec une certaine durée de vie. S'il existe une droite horizontale limite (nombre maximum de protons) alors elle va rencontrer quelque part la drip ligne neutron et donc la carte ne s'étend pas à l'infini.

Bref, s'il n'existe qu'un nombre fini d'états liés, il existe une borne supérieure à l'énergie de liaison.

[BioBen]

Vu la tendance de la drip line neutron, il semble qu'il y ait un nombre fini d'états liés.

mmmmhhhhh.... faur regarder quoi ? les drip-line des protons et des neutrons ou bien l'allure de la "stability line" ?

Au fait c'est quoi le "magic number" ?

Merci

[invité576543]

Bonjour,Je crois qu'il existe un résultat plus ou moins rigoureux de Pomeranchuk et Smorodinsky (*) disant grosso-modo la chose suivante (je ne connais pas tous les détails)

(...)

Bref, s'il n'existe qu'un nombre fini d'états liés, il existe une borne supérieure à l'énergie de liaison.

Bonjour,

Merci pour la précision. C'est intéressant! Ca va chercher où, la "drip-line" des neutrons, pour Z=1 par exemple? J'imagine aussi que les temps de vie doivent tomber très bas... Est-ce que par hasard on flirte avec les unités de Planck?

Cordialement,

[invite8ef897e4]

mmmmhhhhh.... faur regarder quoi ? les drip-line des protons et des neutrons ou bien l'allure de la "stability line" ?

Il faut regarder la tendance des trois : toutes sont croissantes et monotones. Bon, elles pourraient être bornées en fait, mais ça semble non-physique. La question est "Etant donné un nombre de protons, quel sont les nombres possibles de neutrons donnant un état lié ?". Il semble a priori que le nombre de neutron est de l'ordre du nombre de proton (la ligne de stabilité est presque à 45°) et sourtout, que ce nombre de neutrons est toujours fini. Par exemple, j'imagine mal que pour le noyaux de Z>150 (disons) on puisse avoir un nombre quelconque de neutrons liés. Si donc il existe un Z maximum (selon Pomeranchuk), il n'existe qu'un nombre fini d'états liés.

Au fait c'est quoi le "magic number" ?

Les nombres magiques (2, 8, 20, 28, 50, 82...) correspondent à des noyaux particulièrement stables, dont l'énergie de liaison est grande. Les manifestations de la magicité sont nombreuses

[invite8ef897e4]

Ca va chercher où, la "drip-line" des neutrons, pour Z=1 par exemple? J'imagine aussi que les temps de vie doivent tomber très bas... Est-ce que par hasard on flirte avec les unités de Planck?

Je ne crois pas que l'on parle de drip line pour Z=1. Enfin, la drip line neutron c'est la limite inférieure de la carte, et la drip line proton c'est la limite supérieure.

Pour être tout à fait honnête, ceci n'est pas ma spécialité et je n'ai pas d'ordre de grandeur dans la tête à fournir. Il faudrait faire une petite recherche et/ou quelques calculs. Je pourrai peut-être le faire plus tard aujourd'hui

[invité576543]

Je ne crois pas que l'on parle de drip line pour Z=1. Enfin, la drip line neutron c'est la limite inférieure de la carte, et la drip line proton c'est la limite supérieure.

Bonjour,

Je ne comprends pas bien. Quelle est alors la limite supérieure de n pour un noyau composé de 1 proton et n neutrons?

En fait, j'ai quand même un gros doute qu'il y ait un nombre fini de "noyaux" possibles. Une étoile à neutron, c'est, il me semble, un gros noyau. Et je ne vois pas pourquoi il ne pourrait exister une étoile à neutron de charge électrique 1, ce qui en ferait un gros isotope de l'hydrogène, non? (Stable qui plus est!!!)

Cordialement,

[invite8ef897e4]

Bonjour,

l'étoile à neutrons est liée par la gravité, et dans ce sens c'est difficile de la considérer comme un "état nucléaire". Habituellement on néglige la gravité.

Je vois que pour l'hydrogène, vous pouvez avoir au maximum un isotope à 6 neutrons de largeur totale 42 MeV ~ 1.5 >>

[invite8ef897e4]

En fait, j'ai quand même un gros doute qu'il y ait un nombre fini de "noyaux" possibles.

Pour être tout à fait honnête, j'ai moi aussi de gros doutes sur l'argument théorique que j'ai présenté En fait, j'ai lancé un pavé dans la mare en espérant trouver des arguments "contre" de la part de mes interlocuteurs. Si vous pouviez avoir accès à l'article suivant :

F. G. Werner and J. A. Wheeler, Phys. Rev. 109, 126 (1958)

(que j'ai déjà cité) vous verriez que les auteurs soutiennent que l'effet cité est négligeable. Mon problème c'est que le professeur Dokschitzer continue de présenter l'argument comme s'il était valide ! (aujourd'hui)

[mariposa]

A propos de la stabilité des noyaux, il me semble par référence à la physique atomique que l'on devrait pouvoir décrire le spectre des noyaux à l'aide du modèle Harthree-Fock (qui marche d'autant mieux que la matière est concentrée). Cela veut dire qu'un nucléon voit un potentiel central du aux autres nucléons.

Question: est-ce que ça marche un peu, pas du tout?

;
L'interet de çà serait de voir qu'a partir de quel etat d'énergie on rentre dans un continum de dissociation ou d'identifier les états faiblement couplés a un continum (résonnances)

[invite8ef897e4]

ça marche plutôt pas mal, avec un certain nombre de limitations. Premièrement, on rajoute les effets d'appariement en incluant une phase superfluide, on passe aux modèles de type Hartree-Fock-Bogoliubov. Puis, on peut encore aller au-delà du champ moyen et ajouter des effets dynamiques

par exemple :
Particle-drip lines from the Hartree-Fock-Bogoliubov theory with Skyrme interaction
Phys. Rev. C 48, R2166

Ici il s'agit d'évaluer l'importance de l'effet de charge sur le vide électrofaible aux alentours du noyau. C'est une question difficile. L'instabilité du vide aux alentours provoque une augmentation de la probabilité de décroissance . C'est physiquement un effet assez simple à se représenter, mais je ne suis pas sûr qu'il existe un consensus dans la communauté quant à sa pertinence.

[invite004cbc35]

Salut So,

A mon avis, avant toute recherche, il faut bien préciser dans quelles conditions tu te places. Un élément peut être très instable dans un milieu donné, mais stable dans un autre. Par conséquent, la notion de stabilité ne dépend pas seulement de l'élément en question, mais aussi du milieu dans lequel il se trouve.

[invitef4c373a8]

C'est le plus stable au contraire
http://fr.wikipedia.org/wiki/Fer
http://nrumiano.free.fr/Fetoiles/energie.html

Il est judicieux de retenir l'allure de la courbe de l'E{liaison} en fonction du nombre de nucléons...

la stabilite d'un systeme depend de l'energie de liaison par nucleons :c'est l'energie qu'il faudrait fournir pour separer les constituants du noyau; plus elle est grande et plus le systeme est stable (c'est dans tous les bouquins de physique atomique) l'experience montre que pour les gros systemes plus le nombre de protons est proche du nombre de neutrons et plus le systeme est stable ( ce qu'on appelle la courbe de stabilité si j'ai_ une bonne mémoir de toute les facon je vais verifier)

[invité576543]

Bonsoir,

la stabilite d'un systeme depend de l'energie de liaison par nucleons :c'est l'energie qu'il faudrait fournir pour separer les constituants du noyau; plus elle est grande et plus le systeme est stable (c'est dans tous les bouquins de physique atomique)

Oui

l'experience montre que pour les gros systemes plus le nombre de protons est proche du nombre de neutrons et plus le systeme est stable

Non

( ce qu'on appelle la courbe de stabilité si j'ai_ une bonne mémoir de toute les facon je vais verifier)

Bonne idée!

Cordialement,