Atome : Proton/Neutron. La neutralité du neutron ?

[invitee52191dd]

Bonjour à tous !,


N'étant pas expert en science, je me pose quelques questions auxquels vous pourrez très certainement répondre aisément. Je me demande s'il existe, dans la classification des atomes, un modèle ou loi mathématique entre le nombre de protons, celui des neutrons et celui des électrons. Je me demande aussi si le neutron est bien neutre.

<<!!>> Attention, je ne me demande pas comment on calcule le nombre de ces particules.

I_ Quelques rappels :

a) atome
Particule symbole charge électrique
proton p+ + 1
neutron n 0
électron e- - 1


b) classification atomique
Eléments chimiques Numéro atomique Z Masse atomique A Nbre de protons Nbre de neutrons Nbre d'électrons
Hydrogène 1 1 1 0 1
Hélium 2 4 2 2 2
Carbone 6 12 6 6 6
etc....

c) calcul des nombres de particules

Je sais que, pour calculer l'identité de l'atome :
Les nombres A et Z permettent de déterminer le nombre de particules;
Z = numéro atomique, et Nombre de protons = Z
A = nombre de nucléons = Np + Nn
Nombre de neutrons = A - Z
Nombre d'électrons est égal au même nombre de neutrons


II_ Questions

a) Proton/neutron
Ce que je me demande, à considérer tous les atomes et les identités numériques, c'est s'il existe un modèle ou loi mathématique qui règle la configuration numérique des atomes.
En d'autres termes : si je ne connais pas le nombre de neutrons et que je veux le trouver, y a-t-il une loi mathématique qui me permette de le calculer, à partir du nombre connu des électrons ?
Et inversement, si je ne connais pas le nombre d'électrons et que je veux le trouver, y a-t-il une loi math qui me permette de le calculer, à partir du nombre connu de protons ?

Par exemple, imaginons qu'un atome à 7 neutrons. A partir de cette seule donnée, et s'il existe une loi math, est-ce que je peux trouver son nombre de protons (sans me rapporter à la classification, bien entendu...) et, par corrélation, son nombre d'électrons ?

b) neutralité du neutron ?
Au passage, j'ai une autre question. On définit généralement le neutron comme "électriquement neutre". Est-ce que cela veut qu'il n'a pas du tout d'électricité, ou bien qu'il a de l'électricité mais que la charge de cette électricité est neutre ?
En étudiant la chromodynamique quantique, j'ai aussi vu qu'on écrit que le neutron se compose de quarks et que ceux-ci ont une charge électrique. N'y-a-t-il pas une contradiction à affirmer que le neutron est neutre et qu'il est par ailleurs composé de particules subatomiques avec une charge électrique ?


Je vous remercie de votre lecture, et j'espère que vous pourrez m'éclairer sur ces problèmes que je me pose ((1) loi math sur la triade atomique) ; ((2) nature de la "neutralité" du neutron).
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[Amanuensis]

Nombre d'électrons est égal au même nombre de neutrons

de protons.

Le demande, à considérer tous les atomes et les identités numériques, c'est s'il existe un modèle ou loi mathématique qui règle la configuration numérique des atomes.

Non. En particulier, un élément peut avoir plusieurs isotopes stables (plus d'autres instables) avec différents nombres de neutrons pour un même nombre de protons.

Au passage, j'ai une autre question. On définit généralement le neutron comme "électriquement neutre". Est-ce que cela veut qu'il n'a pas du tout d'électricité, ou bien qu'il a de l'électricité mais que la charge de cette électricité est neutre ?

Le neutron a des propriétés électromagnétique, mais sa charge électrique totale est nulle.

N'y-a-t-il pas une contradiction à affirmer que le neutron est neutre et qu'il est par ailleurs composé de particules subatomiques avec une charge électrique ?

Non. Par "neutre" on entend charge électrique totale nulle. Ainsi le neutron est neutre, tout comme un atome.

[invitee52191dd]

Bonsoir Amanuensis,

Je vous remercie de votre participation à cette conversation.

I_Correction erreur

Tout d'abord, vous avez souligné cette erreur de ma part : "Le nombre d'électrons est égal au même nombre de neutrons", que vous avez rectifiée en "Le nombre d'électrons est égal au même nombre de protons". Je vous en suis gré. Je l'avais moi-même corrigée dans une nouveau post, mais celui-ci a été radié pour cause de "répétition".

Concernant mes deux autres questions, je constate qu'elles sont loin d'être aussi basiques que je ne le pensais.

II_ 1) Loi math et classification

Je me demande si, à considérer la classification atomiques, il existe un modèle ou loi mathématique qui règle la configuration numérique des atomes. D'après votre réponse, il n'existe pas une telle loi. Dans un atome, on comprend que le nombre de protons est égal au nombre de neutrons pour assurer la stabilité électrique de l'atome ("stabilité électrique", est-ce bien formulé de ma part ?). Cependant, en conséquence de qu'il n'y aurait pas de loi math entre, d'un côté, la paire numérique "protons/neutrons" et, d'un autre, le nombre de protons, dans chaque atome, le nombre de protons serait tout à faire arbitraire. Scientifiquement, est-ce bien satisfaisant ?

Vous avancez également cette idée à laquelle je n'avais pas pensée : "un élément peut avoir plusieurs isotopes stables (plus d'autres instables) avec différents nombres de neutrons pour un même nombre de protons". Cette idée renforcer le rejet de l'hypothèse qu'il y aurait une loi math entre l'équivalence neutron/proton et les neutrons. Cependant, ne peut-on pas supposer que, si un même élément peut avoir différent nombre de neutrons, c'est parce que, en vérité, ce n'est pas le même élément ? Ou, tout du moins, que ce serait le même élément pris dans son devenir ? Dans ce cas, ne pourrait-on pas conserver l'idée d'une loi math, qui ne serait pas affectée par l'argument des isotopes ?

2) Neutralité du neutron

Je me demande en quoi consiste la neutralité du neutron. On comprend facilement l'idée que le proton a une charge électrique, et que celle-ci a la qualité d'être positive. On comprend aussi facilement l'idée que l'électron a une charge électrique, et que celle-ci est qualitativement négative. Quelle est celle neutralité du neutron ? Votre réponse est que "Le neutron a des propriétés électromagnétiques, mais sa charge électrique totale est nulle (citation)". D'après votre réponse, le neutron a donc une charge électrique. Cependant, contrairement au proton et à l'électron, vous ne définissez pas la qualité de la charge.

La manière dont vous définissez la qualité de sa charge est, d'une part, de l'assimiler à celle de l'atome en général (un total) et, d'autre part, de l'assimilation aux antagonismes de protons et des neutrons (la confrontation de contraires de positif et de négatif qui s'annulent). Mais est-ce suffisant ? Ne peut-on pas penser que le neutron a une qualité de charge particulière ? Si les deux autres qualités de charges ont une attribution particulier, pourquoi la qualité de la charge du neutron devrait, elle, résulter d'un calcul entre deux autres charges ?


Je vous à ceux qui liront cette conversation de se montrer indulgents à l'égard de mon questionnement. Cordialement, Julb.

[mach3]

On classe dans le même "élément" tous les atomes possédant le même nombre de protons tout simplement parce que c'est le nombre de protons qui fixe le nombre d'électrons (l'atome est neutre) et donc les propriétés chimiques.
Un atome de carbone 12 (6 neutrons) et chimiquement indifferentiable d'un atome de carbone 13 (7 neutrons).

m@ch3

[A voir en vidéo sur Futura]

[mach3]

Une petite chose néanmoins, il y a quand même des effets marginaux qui différencient un peu certains isotopes (surtout si le nombre de proton et petit), du fait qu'ils ne font pas la même masse.
Par exemple, la plupart des bactéries meurent dans l'eau lourde (eau dont les hydrogène ont été remplacé par des atomes de deutérium, un isotope de l'hydrogène).

m@ch3

[mach3]

Concernant le neutron, dire qu'il possède une charge électrique nulle, ou encore égale à zéro, n'est pas différent de dire qu'il n'a pas de charge électrique. En physique ça se reduit à dire q(neutron)=0 coulomb. Il n'y a pas à chercher plus loin.

Le neutron est composite, il est, comme le proton, composé de particules chargées électriquement, les quarks. Dans le neutron, un quark est chargé +2/3 et les deux autres -1/3, ce qui donne une charge électrique totale nulle. Cependant la présence de particules chargées en son sein lui donne des propriétés électromagnétiques, comme un moment magnétique, un moment dipolaire instantané, etc.

Concernant les nombres de protons et de neutrons dans le noyau, vous pouvez aller consulter ceci :
www.nndc.bnl.gov/chart
Il regroupe tous les nucleides (noyaux d'atomes) connus, classés par nombre de neutron et nombre de proton. Les nucleides stables sont en noir, les instables en couleur (la couleur dependant de la durée de vie)
Il y a quelques tendances qui se dégagent. Les noyaux légers stables ont à peu près le même nombre de neutrons que de protons. Les noyaux lourds stables ont un peu plus de neutrons que de protons. Les noyaux très lourds sont tous instables.
Cela est dû à la compétition entre différentes interactions dans le noyau : les protons se repoussent à cause de leur charge électrique, ce qui tend à déstabiliser le noyau, alors que les nucléons s'attirent à cause de l'interaction nucléaire, ce qui permet la cohésion du noyau.

m@ch3

[Amanuensis]

D'après votre réponse, le neutron a donc une charge électrique. Cependant, contrairement au proton et à l'électron, vous ne définissez pas la qualité de la charge.

La "qualité" est indiquée, comme "nulle".

Il est courant de voir écrire "n'avoir pas de xxx" pour dire "xxx=0". Personnellement, j'utilise la seconde expression en physique. "Charge électrique" est alors l'attribut, toujours présent (toute particule a un attribut "charge électrique", éventuellement de valeur nulle), qui peut avoir une valeur positive (e.g., proton), négative (e.g., électron) ou nulle (e.g., neutron, atome). Dans le dernier cas on peut dire "électriquement neutre".

[coussin]

La charge électrique est une constatation expérimentale. C'est constater qu'un faisceau formé par les particules en question est dévié par un champ électrique ou pas.
Un faisceau de protons est dévié vers le haut. On appelle ça, arbitrairement, charge positive.
Un faisceau d'électrons est dévié vers le bas. On appelle ça, arbitrairement, charge négative.
Un faisceau de neutrons n'est pas dévié. On appelle ça, arbitrairement, charge nulle.

[stefjm]

Un faisceau de neutrons n'est pas dévié. On appelle ça, arbitrairement, charge nulle.

Pour l'obtenir, on accélère des particules chargées, qu'on casse, puis filtre avec champ électrique, pour voir que les neutrons ne sont pas dévier?

[Deedee81]

Salut,

Pour l'obtenir, on accélère des particules chargées, qu'on casse, puis filtre avec champ électrique, pour voir que les neutrons ne sont pas dévier?

Pas nécessairement. Il existe beaucoup de sources de neutrons. Certaines substances radioactives par exemple.
Et avec des accélérateurs, on utilise plutôt des noyaux légers comme du deutérium et du tritium, pour ne produire que des neutrons. C'est plus facile.
Voir wikipedia.

[stefjm]

Coussin ne parle pas de sources de neutrons mais de faisceaux de neutrons.
Pour moi, pour avoir un faisceau, il faut accélérer des neutrons.
Et du coup, vu leur neutralité, je me demande comment on fait.

[pm42]

Coussin ne parle pas de sources de neutrons mais de faisceaux de neutrons.
Pour moi, pour avoir un faisceau, il faut accélérer des neutrons.
Et du coup, vu leur neutralité, je me demande comment on fait.

Tu as pas mal d'infos ici : https://en.wikipedia.org/wiki/Neutron_source

[coussin]

Avec un champ magnétique.

Mon message se voulait plutôt "sur le principe". Je pense que personne n'a jamais fait l'expérience explicitement, de voir si des neutrons sont déviés par un champ électrique...
Bien que des expériences ayant une précision presque métrologique sont faites couramment avec des neutrons froids, notamment à l'institut Laue-Langevin à Grenoble. Donc, c'est possible dans l'absolu mais je ne connais pas les détails...

[pm42]

Mon message se voulait plutôt "sur le principe". Je pense que personne n'a jamais fait l'expérience explicitement, de voir si des neutrons sont déviés par un champ électrique...

Entre temps j'ai édité mon message justement.

[invitee52191dd]

Bonjour à tous,

Relativement à mes problèmes de départ, - neutralité du neutron - , j'ai pris connaissance des commentaires et des remarques de chaque intervenant. N'ayant pas de beaucoup de connaissances en physique, malgré que j'aimerais faire avancer la discussion, j'essaie de faire une synthèse constructive. Avant d'arriver à cette synthèse, je voudrais soumettre à votre bon jugement l'examen de ma conception de l'atome, dont le possible caractère erronée cause la limitation de ma réflexion.

On sait qu'un atome est électriquement neutre, qu'il comporte un nombre équivalent de protons, chargés et à la valeur de charge positive, et d'électrons, chargés, à la valeur de charge négative. Il semble que, plus le nombre de protons et d'électrons est élevé, plus le nombre de nombre de neutrons l'est aussi, quoiqu'il ne semble pas possible d'établir une loi mathématique entre ces trois données. On sait par ailleurs qu'un atome qui gagne ou perd un électron se nomme anion ou cation.

Comme l'atome doit électriquement neutre, pour être stable, il semble qu'une des finalités du modèle physique et des échanges de particules entre les atomiques est la conservation de cette neutralité. Peut-on considérer qu'il y a un cycle d'interactions entre les éléments de l'atome pour conserver cette neutralité ? Si oui, lequel est-il ? Est-il possible de le résumer ?

Est-il possible d'établir un circuit d'interactions, dont la finalité serait la conservation de la neutralité électrique ? Les éléments atomiques (proton, neutron, électron) ne font-il que s'échanger d'un atome à l'autre ? Peuvent-ils se désintégrer d'eux-mêmes ? Dans quelles conditions se désintègrent-ils, ou bien se convertissent-ils en une autre forme d'éléments ? Dans quelles conditions s'échangent-ils d'un atome à l'autre ?

Par exemple, s'il est possible d'établir un circuit d'interactions :

1) Il y aurait des neutrons dans le noyau et des "neutrons libres". Il y aurait une "durée de vie" intrinsèque aux neutrons qui ferait que ceux-ci, sans contact extérieur, peuvent se désintégrer de l'intérieur. Il serait donc possible qu'un atome gagne ou perde un neutron, selon que l'atome reçoit un neutron libre, ou selon que les neutrons internes au noyau se désintègrent d'eux-mêmes.
Si le neutron n'a aucune incidence sur la neutralité électrique de l'atome, est-ce que le gain ou la perte d'un neutron modifie-t-elle la configuration numérique de l'atome ? On remarque, par rapport aux protons (et peut-être aux électrons ?), que les neutrons agissent comme des garants de la stabilité des éléments de même qualité de la charge électrique (cf. les protons se repoussent entre eux et les neutrons les canalisent). Que se passent-il pour les électrons et potons si les neutrons ne les canalisent plus ?
Si l'atome gagne ou perd un neutron, est-ce que ce gain ou perte est compensé par la transformation d'un proton en neutron (désintégration inverse), ou d'un électron en proton, ou bien par l'émission d'un électron ?

2) Est-ce que l'atome peut gagner ou perdre des protons ?

3) Que se passe-t-il l'atome gagne ou perd un électron ?

Ma réflexion est peut-être biaisée à cause de mes grandes lacunes de connaissances. Cependant, je constate aussi qu'elle est rendue difficile par le modèle standard que la physique construit de l'atome, en y mêlant qui mêlant trois dimensions : mathématique et physique, notamment dans la classification périodique, et aussi géométrique.
1) mathématique, ou de forme numérique, avec l'idée d'une "identité numérique" des éléments de l'atome (que l'on peut rapprocher de la qualité de la charge attribuée à ses composants et, en fonction de cette qualité, de leurs nombres).
2) physique, avec l'idée de la masse atomique, qui montre une embarrassante spécificité du neutron. D'une part, le proton et l'électron ont comme caractéristique à la fois une qualité de charge et une masse. D'autre part, le neutron n'a pas de qualité de charge, mais a une masse, comme s'il n'avait comme fonction que de grossir l'atome.
3) spatiale, géométrique, avec la commode représentation de l'atome comme un noyau, dont les particules s'imbriquent les unes dans les autres comme des poupées russes. De fait, on pourrait diviser les nucléons en quarks, mais les électrons, qui seraient "hors de la boîte", ne pourraient être eux-mêmes divisés, ou analysé plus avant. N'est-ce pas à cause de cette incapacité que, malgré tout, des particules comme les leptons ont été introduites ?

Comment comprendre l'atome, sa configuration et les transformations qui affectent la matière ? Faut-il distinguer des processus au niveau atomique et au niveau moléculaire ? Peut-on établir un lien être ce que j'ai nommé "circuit d'interaction" et entre les différentes transformations qui affectent la matière, soit au niveau atomique, soit moléculaire, lesquelles peuvent être soit physiques (état ou changement d'état de la matière -liquide, solide, gazeux), soit chimiques (nature de la matière) ?

J'espère que mon post est compréhensible, et, si ce n'est pas le cas, n'hésitez pas à me le signaler, et je me rapporterai au forum futura science pour amateur débutant =)

Bien cordialement,
Julb.

[mach3]

C'est d'un cours de physique-chimie (niveau lycée) dont vous avez besoin en fait. Pas évident sur un forum, pas fait pour ça. Je verrais si j'ai le temps de vous faire des débuts de réponse, ou au moins de vous mettre des liens vers des ressources sur le sujets.

m@ch3

[Amanuensis]

J'espère que mon post est compréhensible

D'une certaine manière il l'est. Ce qui l'est bien moins est le mode de pensée, les connaissances, qui sont derrière. Serait-il possible que vous indiquiez un peu plus sur l'âge et/ou l'éducation scolaire?

[Deedee81]

Salut,

J'espère que mon post est compréhensible

Il l'est. Juste un peu long . Par manque de temps je ne répondrait que sur quelques points (mais d'autres passerons). Il y a pleins d'autres points à discuter dans ton message. D'autant que tu mélanges chimie et physique nucléaire.

Si l'atome gagne ou perd un neutron, est-ce que ce gain ou perte est compensé par la transformation d'un proton en neutron (désintégration inverse), ou d'un électron en proton, ou bien par l'émission d'un électron ?

Ca dépend. C'est de la physique nucléaire. C'est très compliqué et beaucoup de cas différents se rencontrent. L'exemple classique est l'uranium 235. S'il absorbe un neutron, boum, le noyau se casse en deux (fission nucléaire).
Mais dans la plupart de cas on n'a pas de fission : le noyau absorbe juste un neutron et point barre. Le noyau se retrouve généralement dans état excité et va retrouver son état de base après émission de rayonnement gamma.
Le noyau avec un neutron de plus peut être radioactif et émettre (après un certain temps) une particule alpha, un électron (rayonnement bêta).... ou un neutron ! (voire d'autres cas encore).

2) Est-ce que l'atome peut gagner ou perdre des protons ?

Gagner, rarement. Le proton ayant une charge électrique positive, il est très fortement repoussé par la charge électrique positive du noyau. Ils ne peuvent fusionner qu'avec des protons extrêmement rapides (fusion nucléaire, on peut obtenir ça avec des températures élevées par exemple, c'est le challenge de la fusion controlée).

Certains noyaux radioactifs peuvent émettre un proton. Mais ce n'est pas de loin la forme de radioactivité la plus fréquente. Un excès de protons a plutôt tendance à provoquer l'émission de particules alpha ou a émettre un positron (radioactivité bêta+, transformation d'un proton en neutron).

3) Que se passe-t-il l'atome gagne ou perd un électron ?

Il se retrouve avec un électron de plus ou de moins

Il devient alors un anion ou un cation, c'est-à-dire le même atome mais avec une charge électrique. Un exemple archi classique est le sel de cuisine ou chlorure de sodium. L'atome de sodium cède un électron (l'électron solitaire sur l'orbitale la plus haute en énergie) qui est pris par le chlore (qui lui a une place libre dans sa dernière orbitale), le bilan est positif en terme d'énergie, c'est pour cela qu'il se produit. On se retrouve avec un Na+ et un Cl-, de charges électriques opposées et qui s'attirent. On parle de liaison ionique avec formation ici de la molécule NaCl mais ces atomes ont plutôt tendance à former un réseau cubique (avec alternativement des Na et des Cl) pour donner le sel gemme (cristaux de sel).

[XK150]

Coussin ne parle pas de sources de neutrons mais de faisceaux de neutrons.
Pour moi, pour avoir un faisceau, il faut accélérer des neutrons.
Et du coup, vu leur neutralité, je me demande comment on fait.

Bonjour,
On obtient facilement des faisceaux de neutrons , dans une certaine mesure de vitesse choisie , à l'aide de canaux aménagés (tubes ) visant le cœur des réacteurs de recherches ,
très utilisés en diffractométrie : https://fr.wikipedia.org/wiki/Diffraction_de_neutrons

Ou encore en utilisant des sources autonomes émetteur neutrons :
1 gramme de 252Cf produit 2.39 10^12 neutrons par seconde d'énergie d'environ 2.3 MeV .

[Deedee81]

Salut,

La plupart des sources de neutrons émettent des neutrons fort énergétiques. On peut presque dire que des faisceaux de neutrons, c'est la norme.
En général c'est plutôt les ralentir qu'on doit faire (en physique nucléaire, par exemple, avec les modérateurs https://fr.wikipedia.org/wiki/Mod%C3...l%C3%A9aire%29 )

Par contre, on ne sait pas les accélérer, donc on n'est pas près d'avoir un LHC utilisant des neutrons au lieux de protons

[Amanuensis]

2) Est-ce que l'atome peut gagner ou perdre des protons ?

Faut distinguer les réactions avec changement du nombre de nucléons, et celles à nombre de nucléons constant.

À nombre total de nucléons constant, e nombre de protons d'un noyau (typiquement instable) peut changer si un neutron se transforme en proton (ce qu'on appelle 'radioactivité béta -') ou le contraire (ce qu'on appelle 'radioactivité béta +'). C'est très courant chez les noyaux instables.

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Par ailleurs il y a une liste de "lois de conservation", notamment celle qui dit (en première approximation) que le nombre de nucléons est constant lors d'une "transformation de noyau". Autrement dit, un changement du nombre de nucléons d'un noyau ne peut se faire que par éjection d'un ou plusieurs nucléons vers l'extérieur (e.g., 'radioactivité alpha", consistant à l'éjection de deux protons et deux neutrons), ou à l'opposé absorption d'un nucléon (par exemple un neutron).

Plus généralement, ces "lois de conservation" permettent de répondre à nombre des questions, et font partie des points à apprendre et savoir utiliser.

[Deedee81]

Holà, je n'avais pas fait attention. Fort croisement ci-dessus. Désolé (j'ai attendu un peu avant de rédiger puis j'ai fait une longue rédaction, bouuuum)

Juste un point encore ici car cela me semble assez nébuleux :

Est-il possible d'établir un circuit d'interactions, dont la finalité serait la conservation de la neutralité électrique ?

L'interaction est juste l'interaction électrostatique : les charges électriques de même signe se repoussent et celles de signes opposés s'attirent.
Ce mécanisme seul suffit à avoir tendance à rétablir toute neutralité électrique (*).

Ceci dit, ce mécanisme est à amender car beaucoup d'autres effets interviennent :
- le bilan énergétique, voir mon exemple du sel de cuisine
- des aspects de structure (un atome c'est pas juste un paquet de charges électriques)
- des aspects de circonstances faisant intervenir d'autres variables (si j'envoie un électron de 100 TeV sur un atome, une énergie totalement folle , tu peux être sûr que l'atome va être pulvérisé et que ses particules chargées vont s'éparpiller. Il y aura même création de pleins de particules) : quantité de mouvement, les différentes formes d'énergie, etc.
- des aspects liés à la mécanique quantique : compliqué
- des aspects liés à l'interaction nucléaire/forte si tu parles des protons/neutrons/noyaux : TRES compliqué

Bref, pour décrire en détail tous les aspects liés tant à la chimie qu'à la physique nucléaire, faudrait plusieurs très gros bouquins.
Dans une question simple, même s'il peut y avoir une réponse simple (le (*) ci-dessus), il peut se cacher énormément de choses. La physique c'est 5 ans d'étude, un bon mètre cinquante d'épaisseur des syllabus

[stefjm]

Merci XK150 et Deedee81.
Je n'ai pas compris tout seul en raison de ma difficulté à appréhender les ordres de grandeur exprimés en unité non SI.

[XK150]

Merci XK150 et Deedee81.
Je n'ai pas compris tout seul en raison de ma difficulté à appréhender les ordres de grandeur exprimés en unité non SI.

Re,
Oui, mais nous savons bien que vous savez convertir !.... C'est sûr , la vie n'est pas toujours simple ...

[Amanuensis]

Je dois avouer que j'ai du mal à suivre les conventions permettant de parler de neutron à 2,3 MeV sachant que leur énergie à vitesse nulle est donnée comme (à peu près) 1 GeV.

Tant que les spécialistes s'y retrouvent...

Oui, mais nous savons bien que vous savez convertir !....

Merci de nous donner le calcul, qu'on puisse vérifier (entre autres) qu'on parle bien de la même "conversion".

[Amanuensis]

PS: Ou qu'on parle de "fort énergétique" quand on note que les accélérateurs de particules travaillent dans le TeV...

[XK150]

Je dois avouer que j'ai du mal à suivre les conventions permettant de parler de neutron à 2,3 MeV sachant que leur énergie à vitesse nulle est donnée comme (à peu près) 1 GeV.

Tant que les spécialistes s'y retrouvent...



Merci de nous donner le calcul, qu'on puisse vérifier (entre autres) qu'on parle bien de la même "conversion".

Quand on fait le bilan énergétique d'une réaction nucléaire ( au moins dans mon domaine ...) on ne prend pas en compte la masse au repos de 939 MeV .
Par exemple , on dit , la réaction produit des alphas de 4 MeV , ...on dit qu'une fission libère 200 Mev , le neutron emporte environ 2 MeV ,

d'où une classification très courante :

neutrons rapides : E supérieure à 1 MeV
neutrons épithermiques : E compris entre 0.001 et 1 MeV
Neutrons thermiques : E = 0.025 eV vers 25 °C , en équilibre thermique avec notre milieu habituel , v = 2200m/s

Dois je encore mettre le calcul énergie - vitesse ?

[Amanuensis]

Dois je encore mettre le calcul énergie - vitesse ?

Je trouve toujours marrant quand une telle question est posée alors que le calcul prend à peu près autant de temps et d'occupation de message.

[XK150]

C'est simplement l'énergie cinétique du neutron exprimée en MeV ...
E = 1/2 m v^2

avec 1 eV = 1.6 10^-19 J
m(n) = 1.67493 10^-27 kg
v en m/s

C'est maintenant en unités SI , en approximation non relativiste .