Bonjour , comment un noyau peut il émettre un électron lors d'une fission nucléaire beta ? Un noyau est composé de neutrons et de protons , je ne comprends' pas exactement comment cette fission se passe , quelqu'un a fil une explication ?
Merci à vous
SalutEnvoyé par Chmiman
L'interaction faible permet la réaction . En fait c'est un quark d du neutron qui change de saveur devient quark u ce qui donne un proton. La réaction se fait en 2 temps (passe par un boson W qui se désintègre rapidement en électron et antineutrino). Détails ci-dessous.
https://fr.wikipedia.org/wiki/Interaction_faible
Cordialement
Je suis en première S , je vous avoue que meme sur wiki ils font à chaque fois intervenir des notions plus compliquées qui me dépassent , avez vous une explication qui me dit pourquoi un électron sort d'un noyau positif ou neutre ? Pour le neutron qui se transforme en proton , j'ai compris , mais cette particule bêta moins ou beta plus je comprends pas d'où elle vient ! Merci
plutôt qu'un long discours :
https://fr.wikipedia.org/wiki/Radioa...ration_.CE.B2-
si tu as des questions ...
Cdt
ben elle vient de la conservation de la charge électrique.
contrairement au neutron, le proton est chargé +, donc l'équilibre final passe par l'émission d'un électron ( dans le cas d'un beta- )
ps : "l'expression neutron qui se transforme en proton" est un peu vulgarisée, car cela se joue en fait au niveau des quarks.
Et l'électron émis est émis par le cortège électronique ou par le noyau ?
Tout a été dit dans les messages précédents.
L'électron provient de la transformation d'un neutron en proton dans le noyau. Il ne vient pas du cortège électronique.
C'est le boson qui se transforme en électron et en anti neutrino , mais le terme de boson je ne l'ai jamais étudié en première S. Je ne sait pas ce qu'il y a dans un noyau à part les protons et les neutrons .
C'est effectivement un boson W qui se désintègre en électron et anti-neutrino. Mais au final on a bien un neutron qui se transforme en proton en émettant un électron.
Le mécanisme subtil de cette transformation fait intervenir les quarks qui sont les constituants des neutrons et protons. Les détails sont donnés dans les sites référencés plus haut (Ordage, Ansset). Cela dépasse bien sûr les programmes du lycée !
Ce W qui se désintègre fait parti du noyau ? Si oui pourquoi ne le mentionné t on pas avec les protons et les neutrons ?
la représentation "ancienne" de l'atome a été largement complétée.
aujourd'hui, on distingue deux types de particules :
- les fermions ( particules de "matière" ) eux même séparés en leptons ( type électrons ) et les quarks ( constituant des protons et neutrons )
- les bosons ( particules vecteurs des interactions ) comme les gluons qui relient les quarks entre eux ( cohésion nucléaire forte )ou d'autres bosons comme le W qui lui intervient dans l'interaction électrofaible.
C'est plus compliqué. Le boson W est une particule fondamentale qui est le vecteur de la force faible. Les protons et les neutrons sont faits de quarks. Pour faire simple, il en existe de deux sortes : les quarks down et les quarks up. Ils se distinguent par leur charge électrique. Un quark up a une charge de +2/3e (e = charge électrique élémentaire) et le quark down à une charge de -1/3e. Un neutron est fait de deux quarks down et d'un quark up (soit une charge de +2/3e + 2*-1/3e = 0 : le neutron est neutre !) et le proton est fait de deux quarks up et d'un quark down (soit une charge de 2*2/3e - 1/3e = +e).
Un quark down d'un neutron, dont la charge électrique vaut -1/3e, émet assez fréquemment une charge électrique négative -e. Sa charge passe alors à +2e/3. Il est devenu un quark up. En général, le quark up réabsorbe immédiatement la charge négative et redevient un quark down. La charge négative brièvement émise puis réabsorbée est portée par cette particule appelée boson W (boson W- pour être précis). Or, cet objet est instable et peut se désintégrer en électron et antineutrino. Si le boson se désintègre durant l'instant extraordinairement bref qui s'écoule entre son émission et sa réabsorption (de l'ordre de 10-26 s), une désintégration bêta-moins s'est produite.
Pas évident !
Pas évident , mais vous expliquez très bien . Donc le fait que ce soit un électron qui sorte du noyau vient des quarks qui s'arrangent de sorte à sortir un électron ? Et pourquoi lors d'une émission d'un rayon gamma, le noyau perd de la masse alors que le nombre de proton et de neutron reste inchangé ?
Dernière modification par Chmiman ; 14/12/2016 à 18h07.
parce qu'un neutron est légèrement plus lourd qu'un proton.
Oui mais l'émission gamma ne fait rien perdre du tout , juste l'excitation du noyau ..
Le noyau excité est plus lourd que lorsqu'il est à l'état fondamental. L'excédent d'énergie est perdue sous forme de rayon gamma. Hors, il y a équivalence entre masse et énergie en vertu de la célèbre formule E=mc^2.
La différence de masse est égale à "l'équivalent masse" de l'énergie du rayon gamma émis (m = E/c^2)
Le noyau de l'atome qui va etre désintègré est il lui meme excité ? Par exemple le radium est il excité avant de se transformer en radon ?
C'est au moment de la désintégration qu'on obtient des noyaux excités (ou non). Beaucoup de désintégrations alpha et béta s'accompagnent d'émission de rayonnement gamma. Le radium 226 se désintègre en mode alpha et produit un rayon gamma. Par contre le radon 222, qui est produit par le radium, se désintègre par la suite uniquement en mode alpha sans émission de rayon gamma.
. Cette photo je la traduis par le fait que le cobalt de départ était très excité ( en haut de l'axe des ordonnées !
C'est juste une comparaison par rapport au niveau fondamental du nickel-60. Cela ne veut pas dire que le noyau du cobalt 60 est dans un état excité. C'est au cours de sa désintégration béta- que son noyau va "conserver" un surplus d'énergie qui sera libéré sous forme de rayons gamma (en deux temps ou en un seul temps si le cobalt 60 passe directement au niveau 2+ après sa désintégration béta-).
Ah d'accord , c'était juste pour représenter la cascade mais en vrai le cobalt n'est pas représenté sur la courbe, elle commence à partir de la désintégration !
J'ai une dernière question ( ouf !) pourquoi le fait d'avoir un trop gros nombre de nucléons fait il que le noyau est instable , quelles interactions sont déréglées ? Et si un noyau est instable , se fissure il tout de suite ou comment cela se passe ? Il attend un certain temps avant d'exploser ou ?
Un grand merci pour vos explications .
Le cobalt 60 est bien à sa place par rapport au nickel-60 mais cela ne signifie pas que son noyau est excité.
Pour l'instabilité des noyaux, ce court document peut-être utile :http://freephysique.free.fr/Data/cou...dioactive2.pdf
simplement parce certains noyaux lourds présentent un écart important entre leur nb de neutrons et de proton. ( beaucoup de neutrons /protons )
( voir les uranium et plutonium des bombes à fission )
donc ils ont une forme d "énergie potentielle de liaison" à revendre, suffit de les exciter un peu.( beaucoup quand même )
Mais alors le graphique se lit de la façon suivante : Cobalt à 2823,63 Kev donc plus éxité que quand il se désintègre , c'est pas clair , si il se situe au plus haut il est excité davantage que sa forme désintégrée
Sa forme "désintégrée" ce n'est plus du cobalt mais du nickel.
Oui oui , mais pouvez vous me dire que signifie ce chiffre à côté du cobalt au tout début en haut à gauche , je comprends cela :
Le noyau de départ de cobalt se désintègre pour former d'un noyau de nickel , a ce moment là , le noyau fils est excité, mais pourquoi le noyau de départ , c'est à dire le cobalt pas encore fissuré possède de l'énergie d'excitation ?
Plein de questions se posent alors . Si l'uranium est instable ,il est donc instable naturellement , alors pourquoi le bombarder de neutrons ou agir sur lui pour qu'il se fissure ? Il pourrait le faire tout seul !
d abord ce n'est pas l'Uranium mais un isotope rare ( parmi d'autres ) de l'Uranium.
qui dans le cas présent est isolé ( par centrifugeuse) pour en tirer une quantité suffisante et assez pure.
( et qui bien sur est maniée avec précaution )
ensuite , on ne "bombarde pas de neutrons", ce n'est pas du tout comme cela que cela se passe.
ce ne sont plus des questions : ça devient un "que sais-je" général qui peut ne jamais finir sur les réactions atomiques.
Et tu sembles partir d'assez loin.
Si Lansberg souhaite poursuivre, c'est son choix.
Cdt
Parce que l'instabilité de l'uranium ne conduit que très rarement à une fission mais majoritairement à l'émission de particules alpha. Pour avoir une production d'énergie importante il faut qu'un nombre de noyaux très important subissent une fission. Pour cela il faut que le noyau "attrape une indigestion" en absorbant un neutron. Le rôle des réacteurs nucléaires est donc de maintenir un flux de neutrons important.
Rien ne sert de penser, il faut réfléchir avant - Pierre Dac
J'ai juste l'impression de poser des questions simples , de base , car mon niveau est de base sur ce sujet . En combien de temps un instable décide il de se fissurer , pourquoi un instable à t'il besoin d'une action pour se fissurer alors que a la base il le fait naturellement , plein de choses comme ça mais à chaque fois je suis obligé de reporter ma question car on part dans d'autres choses . De plus , je dois confondre fission et émission d'une particule bêta ou Alpha , car pour moi le noyau se fissure dans les deux cas , car un nouveau noyau est créé .
Dernière modification par Chmiman ; 14/12/2016 à 20h50.
