Séparation electron-positron

[Amator]

Bonjour a tous,

Production de positrons. En projetant des électrons à grande vitesse sur une cible métallique, les collisions qui en résultent produisent des paires électron-positron. Les positrons peuvent être collectés pour être ensuite utilisés, par exemple dans un collisionneur électrons/positrons.

https://fr.wikipedia.org/wiki/Cr%C3%A9ation_de_paires

Comment les positrons sont séparés des électrons sans s’annihiler à nouveau de suite , puisqu'ils devraient s'attirer fortement ?

Niveau vulgarisation, comme d’hab.

Merci par avance pour vos réponses.
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[coussin]

Un champ électrique ?

[Amator]

J'aurais dit cela aussi mais....

Dans une ancienne discussion ou j’émettais l' hypothèse d'un champ électrique pour rendre réelles des particules virtuelles, il m'a été répondu que ça ne pouvait se faire ainsi et je ne comprends pas pourquoi ?

Les particules virtuelles , issues de la fluctuation du vide, ont une existence très brève, et des particules réelle qui ont une existence bien plus longue (heureusement pour nous).

Dans le principe un champ électrique devrait les séparer, non ?

Qu'est ce qui manque au particules virtuelles pour exister, puisqu'elles ont tenté de le faire ?

Qu'est ce qui cloche dans ma perception ?

[Archi3]

Bonjour a tous,

https://fr.wikipedia.org/wiki/Cr%C3%A9ation_de_paires

Comment les positrons sont séparés des électrons sans s’annihiler à nouveau de suite , puisqu'ils devraient s'attirer fortement ?

Niveau vulgarisation, comme d’hab.

Merci par avance pour vos réponses.

il suffit qu'ils soient créés avec une énergie relative supérieure à l'énergie d'ionisation du positronium ( un état lié d'un électron et d'un positron analogue à l'atome d'hydrogène) pour qu'ils se séparent rapidement avant de s'annihiler. L'énergie de dissociation du positronium est faible, la moitié de celle de l'atome d'hydrogène soit 7,6 eV, c'est donc tres facile de la dépasser. D'ailleurs même quand ils sont associés dans un positronium l'annihilation n'est pas instantanée, il a une durée de vie d'environ 100 ns.

https://fr.wikipedia.org/wiki/Positronium

[A voir en vidéo sur Futura]

[Amator]

Edit: Merci d'annuler ma réponse précédente

@Coussin

J'aurais dit cela aussi mais....

Dans une ancienne discussion ou j’émettais l' hypothèse d'un champ électrique pour rendre réelles des particules virtuelles, il m'a été répondu que ça ne pouvait se faire ainsi et je ne comprends pas pourquoi ?

Les particules virtuelles , issues de la fluctuation du vide, ont une existence très brève, et des particules réelle ont une existence bien plus longue (heureusement pour nous).

Dans le principe un champ électrique devrait toutes les séparer, non ?

Qu'est ce qui manque aux particules virtuelles pour exister, puisqu'elles ont tenté de le faire ?

Sans doute l’énergie mais puisque ces particules dites virtuelles, ont eu une existence brève, c'est bien qu'elles ont puisé l’énergie quelque part.(fluctuation du vide)

Ne manque t il pas qu'un champ électrique pour les séparer ?

[XK150]

Bonjour ,

Les positons sont stables dans le vide .
Après leur émission , dans la matière , ils seront généralement ralentis , et thermalisés ( en équilibre énergétique avec le milieu ), viendra ensuite l'annihilation .
Selon les matériaux , la durée de vie est d'environ 1 à 100 ns et le parcours de l'ordre du mm , et notamment 3 mm dans les tissus , avec la tomographie TEP .
Tout cela laisse largement du temps pour les observations . Il y a plus difficile .
Ce qu'il faut bien voir , c'est que les sources émettent en permanence et que vous avez , du coup , un phénomène récurrent observable .
Tout comme on synchronise les oscillos pour visualiser des phénomènes rapides , mais récurent qui permette leur observation .
Bon , il y a des expériences qui ne fonctionne qu'une seule fois , mais là , c'est un autre domaine .
C'est la même chose pour les neutrons par exemple qui sont " immédiatement " capturés par le milieu sans jamais atteindre leur désintégration naturelle ,
ce qui n'empêche pas de faire plein d'observations avec des flux de neutrons .
.

[XK150]

De plus , les positons ne sont pas des particules virtuelles , ils sont bien réels ...

[coussin]

Dans une ancienne discussion ou j’émettais l' hypothèse d'un champ électrique pour rendre réelles des particules virtuelles, il m'a été répondu que ça ne pouvait se faire ainsi et je ne comprends pas pourquoi ?

C'est différent. Créer une paire electron-positron ex nihilo avec un champ électrique est l'effet Schwinger. Il faut fournir, avec le champ laser, au minimum une énergie 2mc^2 ce qui donne une intensité laser trop grande pour ce qu'on sait faire à l'heure actuelle (même si on s'en rapproche...) De ce fait, cet effet n'a encore jamais été réalisé expérimentalement.

Ici, l'énergie 2mc^2 est fournie par la collision. Les électrons et positrons sont réels et un bête champ électrique statique les sépare.

[Amator]

Effectivement se sont les particules dites virtuelles qui me posent souci et induisaient un souci sur les particules réelles.
Cette dernière ambiguïté est levée, parfait, merci à vous deux, j’avance.

J’ai quand même toujours un souci de compréhension sur les paires virtuelles.
Elles existent un temps bref, ou pas du tout ?
si pas du tout , pourquoi en parle-ton ?
et si elles existent un temps bref, pourquoi ne réagiraient elles pas à un champ électrique qui les séparerait ?

[Amator]

PS: merci a vous 3 !, j'avais zappé le post d'Archi3, plein de perspectives, avec le positronium.

[Sethy]

Effectivement se sont les particules dites virtuelles qui me posent souci et induisaient un souci sur les particules réelles.
Cette dernière ambiguïté est levée, parfait, merci à vous deux, j’avance.

J’ai quand même toujours un souci de compréhension sur les paires virtuelles.
Elles existent un temps bref, ou pas du tout ?
si pas du tout , pourquoi en parle-ton ?
et si elles existent un temps bref, pourquoi ne réagiraient elles pas à un champ électrique qui les séparerait ?

Avant de te répondre, je me permets de te poser certaines questions :

Connais-tu le principe d'incertitude de Heisenberg ? Si oui, comment l'expliquerais-tu en 2 ou 3 lignes.
A quelle "vitesse" le champ électrique se propage-t-il ?

[Amanuensis]

Elles existent un temps bref, ou pas du tout ?

Cela dépend du sens donné au verbe "exister".

Si elles n'existaient pas quel que soit le sens du verbe, pourquoi (et de quoi) les scientifiques en parleraient-ils? A contrario, le mot "virtuel" s'oppose à réel d'une part, et "réel" est donné dans le dictionnaire comme "qui existe"... Donc?

[Amator]

Avant de te répondre, je me permets de te poser certaines questions :

Connais-tu le principe d'incertitude de Heisenberg ? Si oui, comment l'expliquerais-tu en 2 ou 3 lignes.
A quelle "vitesse" le champ électrique se propage-t-il ?

, 1 ligne va me suffire pour dire ce que je connais d'Heisenberg:
"On ne peut connaitre avec précision la position et la vitesse d'une particule".
Je suis hélas amateur...on ne refait des choix de vie, j'apprends en lisant et avec vous
et je sais également que la durée de vie de ces particules virtuelles, est très brève. 10^-22 ou 10^-23 s (?)


La deuxième question, où la réponse est c, me mène sans doute vers la réponse finale.
Vu la durée de vie de ces particules virtuelles, et vu les distances, un champ électrique extérieur n'a pas le temps d'avoir un effet ?

PS Amanuensis : je crois que ça se précise dans mon esprit

[Sethy]

, 1 ligne va me suffire pour dire ce que je connais d'Heisenberg:
"On ne peut connaitre avec précision la position et la vitesse d'une particule".
Je suis hélas amateur...on ne refait des choix de vie, j'apprends en lisant et avec vous
et je sais également que la durée de vie de ces particules virtuelles, est très brève. 10^-22 ou 10^-23 s (?)

Tout comme il existe une incertitude sur la précision de la position et de la vitesse, la même incertitude s'applique aussi au couple Energie et Temps.

En deçà d'un temps, très, très court ( = incertitude sur le temps très petite), l'incertitude sur l'Energie devient très importante.

Note : Je suis chimiste ... le problème n'est pas si différent.

La deuxième question, où la réponse est c, me mène sans doute vers la réponse finale.
Vu la durée de vie de ces particules virtuelles, et vu les distances, un champ électrique extérieur n'a pas le temps d’opérer ?

Effectivement, c'est c. Mais si on se place dans le cadre de la théorie des particules virtuelles, la nature de l'interaction électromagnétique est aussi constitué de ... particules virtuelles qui servent de médiateur à l'interaction. Dans ce cas-ci, il s'agit de photons virtuels.

[Amator]

Merci Sethy et à tous, tout ça me semble clair.
Je vais approfondir tout ça plus en détail.