Radioactivité beta+ / problème de masse

[invite85e58e1f]

Boujour à tous,
Je suis nouveau sur ce forum, mais ma curiosité scientifique n'est pas nouvelle (elle a presque 20 ans).

Il y a un truc que je comprend pas dans la radioactivité béta+
Mes profs de physique étant incapable de me donner une réponse, j'adresse ma question ici dans l'espoir d'une réponse comprehensible
(mes différentes recherches sur le net (futura-science inclu) n'ont rien donner)

Radioactivité beta+ :
proton -> neutron + positon + neutrino

Donc
M(proton) = M(neutron)+M(positon/electron)+chouïa

Or on sait que M(neutron) = M(proton)+chouïa

Donc on obtient :
0 = M(electron) +Chouïa
le chouïa étant >0

Comment vous faites pour ne pas être choqué ?

D'où vient la masse permettant la désintégration beta+ ?

Qui y comprend quelque chose ?

Si le proton absorbe de l'énergie, d'où la tire-t-il ?
La-dite énergie est trop élevée pour qu'il la puise du noyau sans conséquence, n'est-ce pas ?


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[invite3d779cae]

As tu regardé sur wikipedia ?

Dans le paragraphe désintégration ⁺ on trouve la ligne suivante :

"Cette réaction ne peut avoir lieu que si la masse du noyau fils additionnée de deux fois la masse de l'électron est inférieure à celle du noyau père."

Une désintégration ⁺, n'est possible que dans certain cas, il faut obligatoirement que le résultat final ait une masse inferieur au noyau initial d'où un dégagement d'energie.

[invite8ef897e4]

Bonjour,

il est faux, tout simplement, d'ecrire que
M(proton) = M(neutron)+M(positon/electron)+chouïa
Le proton est de fait plus leger que le neutron. La reaction qui se produit naturellement est la radioactivité beta- :
neutron -> proton + electron + antineutrino

La radioactivité beta+ ne se produit que dans des circonstances particulières, dans un noyau artificiellement riche en proton et donc instable de ce point de vue. Cela signifie en particulier que dans un tel noyau, l'énergie du proton est plus grande que le serait celle du neutron. Lorsque tu fais un bilan, tu ne dois pas utiliser les masses mais les énergies.

EDIT : croisement avec Jackyzgood

[invite85e58e1f]

Cooool ! Vous ne m'aidez absolument pas !

Si le noyau qui se désintègre possède une grande énergie exédentaire,
Comment l'a-t-il acquise ?
Sous quelle forme se présente-t-elle ?
Pourquoi n'y a-t-il pas spécifié dans les équations que le proton n'est pas un proton ordinaire mais un proton à haute valeur énergétique ajoutée ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite3d779cae]

Demande toi si l'atome de carbone a la même energie dans du charbon et dans du CO₂ ?

Non pour la simple est bonne raison qu'il est stabilisé dans le cas du CO₂ et pas du tout dans le cas du charbon, c'est pour ça que lors d'une combustion on passe de l'un a l'autre.

Pour le noyau atomique c'est pareil, comme l'a dit humanino, il faut que l'atome en question soit riche en proton ce qui va déséquilibrer le systeme qui va avoir tendance a se transformer (via +) pour donner quelque chose de plus stable, et l'energie dégagé est exactement l'energie qui s'épare l'etat instable de l'etat stable.

[invite85e58e1f]

Bon si je comprend bien, le proton absorbe l'énergie de liaison qui contrebalançait sa force de répulsion avec les autres protons (dû à leur charge positive)
Et ensuite cette énergie il l'a convertie en masse pour pouvoir se changer en neutron et balancer un positon et un neutrino.
C'est ça ?


Instinctivement, il me semble que l'énergie de liaison n'est pas suffisante, parce-que pour la convertir en masse il y a un facteur 10^-17 environ (c²=9*10^16)

Mais bon, ce n'est qu'une intuition (ça ne compte pas comme résonnement scientifique, ça aide juste à la réflection)

[invite3d779cae]

Les conditions sont pourtant bien posées :

"Cette réaction ne peut avoir lieu que si la masse du noyau fils additionnée de deux fois la masse de l'électron est inférieure à celle du noyau père."

Il ne peut y avoir réaction que s'il y a une différence de masse suffisente.

[invite85e58e1f]

Jackyzgood -> je comprend pas trop ton dernier message : il apporte quoi de plus à la discution ? Comment tu peut parler de différence de masse tant que le noyau-fils n'existe pas ? Je m'intéresse au processus de création de cette différence de masse, tu ne peut pas l'utiliser comme argument.

[invite3d779cae]

Tu as dis plus haut :

Instinctivement, il me semble que l'énergie de liaison n'est pas suffisante, parce-que pour la convertir en masse il y a un facteur 10^-17 environ (c²=9*10^16)

Mais bon, ce n'est qu'une intuition (ça ne compte pas comme résonnement scientifique, ça aide juste à la réflection)

Or les conditions sont telles que la masse du noyau pere est plus élevé de deux fois la masse de l'electron par rapport au noyau fils. Donc que forcément l'energie dégagé par la tranformation est bien présente.

Comment tu peut parler de différence de masse tant que le noyau-fils n'existe pas ?

Il ne faut pas voir les chose de cette maniere la, en fait quand on regarde un noyau qui est succeptible de générer une désintégration +, il est dans un tel etat que la seule porte de sorti est de générer un noyau dont la différence de masse sera de 2 fois la masse de l'electron. Il ne peut pas en etre autrement.

[invite85e58e1f]

Tu as dis plus haut :
Or les conditions sont telles que la masse du noyau pere est plus élevé de deux fois la masse de l'electron par rapport au noyau fils.

Tu n'en a pas marre de te répéter ? Parce que ça je le savais déjà :
NoyauPère -> NoyauFils + Positon + Neutrino
Donc la masse du noyau père est suppérieure à la masse du noyau fils.
(Tu n'apporte rien à la discution là)

Donc que forcément l'energie dégagé par la tranformation est bien présente.

De l'énergie dégagée est toujours présente. Tu as un "donc que forcement" en trop. Il faut revoir ton cheminement intellectuel.


Sinon, que penses-tu de ma première partie de ma réponse #6 ?

[invite3d779cae]

Bon si je comprend bien, le proton absorbe l'énergie de liaison qui contrebalançait sa force de répulsion avec les autres protons (dû à leur charge positive)
Et ensuite cette énergie il l'a convertie en masse pour pouvoir se changer en neutron et balancer un positon et un neutrino.
C'est ça ? ...

C'est a peu pres ca, pour etre plus precis :

Je dirais que le pour lier un systeme susceptible de faire une désintégration + il faut plus d'energie que pour un cas non radioactif. En quelque sorte le systeme est plus tendu (si tu veux une comparaison avec la physique classique). Le noyaux tout entier est dans un etat energétique plus élevé qu'un cas "normal" (ce n'est pas un seul proton qui absorbe l'énergie de liaison) et si ce surplus d'energie est suffisent pour créer et ejecter un positron plus un neutrino alors un proton du noyau subira cette transormation.

[invite85e58e1f]

C'est a peu pres ca, pour etre plus precis :

Je dirais que le pour lier un systeme susceptible de faire une désintégration + il faut plus d'energie que pour un cas non radioactif.

je trouve pas ça plus précis, ta phrase m'a l'air un peu obscure...

[invite85e58e1f]

Si personne ne m'aide, je vais faire une overdose d'aspirine

Elle vient d'où l'énergie nécessaire à la radioactivité béta+ ?

[hterrolle]

Se pourrait'il qu'une reaction Beta - entraine une réaction beta+ ou l'inverse. Ou bien les reaction ne servent qu'a rendre le noyau plus stable ?

Sa peut peut être eguailler l'approche du phénomène.

[invite3d779cae]

Comme l'a dit humanino, la désintégration beta - est naturelle car la masse du neutron est superieur a celle du proton.

Dans le cas d'une désintégration beta +, un proton isolé ne peut pas emetre de positron, c'est le fait d'etre entourer d'autres protons et de se retrouver dans une configuration tel qu'il est préférable d'expulser une charge + du noyau, ce qui se fait par le biais d'un positron si et seulement si l'energie nécéssaire a sa création est présente dans le noyau.

Donc l'une n'engendre pas l'autre, c'est 2 choses distinctes

[invite85e58e1f]

Comme l'a dit humanino, la désintégration beta - est naturelle car la masse du neutron est superieur a celle du proton.

Dans le cas d'une désintégration beta +, un proton isolé ne peut pas emetre de positron, c'est le fait d'etre entourer d'autres protons et de se retrouver dans une configuration tel qu'il est préférable d'expulser une charge + du noyau, ce qui se fait par le biais d'un positron si et seulement si l'energie nécéssaire a sa création est présente dans le noyau.

Donc l'une n'engendre pas l'autre, c'est 2 choses distinctes

Qu'entend-tu par "naturelle" ? Il me semble qu'il y ait des désintégration béta + sans que l'homme n'y mette son grain de sel.

"Si l'énergie nécessaire [...] est présente dans le noyau"
D'accord mais sous quelle forme ?

[invite3d779cae]

Si tu sort naturelle de sont contexte ca ne veut plus dire grand chose. La suite de la phrase est : car la masse du neutron est superieur a celle du proton.

Ca traduit le fait que si on isole un neutron il est capable de se transformer en proton + electron, tout seul sans aide exterieur. C'est la transformation la plus logique, la plus "naturelle".

Pour ce qui est des désintégration beta + elle existe belle est bien a l'etat naturel, mais un proton isolé ne peut pas se transformer en neutron + positron.

Je vais me repetter mais :

"Je dirais que le pour lier un systeme susceptible de faire une désintégration + il faut plus d'energie que pour un cas non radioactif. En quelque sorte le systeme est plus tendu (si tu veux une comparaison avec la physique classique)."

Si tu compresse un ressort d'une distance de 20cm il aura emmagasiné plus d'energie que si tu l'avais compresser de 10cm.

[invite85e58e1f]

"je dirais que le pour lier un systeme susceptible de faire une désintégration + il faut plus d'energie que pour un cas non radioactif.

Qu'est-ce que ça veut dire ?
Un cas non radioactif va avoir beaucoup de mal à faire une désintégration beta+, pour le forcer à se désintégrer, il faudrait apporter une énergie colossale non ?

Je vais me répéter mais :
Sous quelle forme est présente l'énergie ? (c'est pas de l'énergie potentielle élastique)

[invite3d779cae]

Qu'est-ce que ça veut dire ?
Un cas non radioactif va avoir beaucoup de mal à faire une désintégration beta+, pour le forcer à se désintégrer, il faudrait apporter une énergie colossale non ?

Je vais me répéter mais :
Sous quelle forme est présente l'énergie ? (c'est pas de l'énergie potentielle élastique)

Un cas non radioactif, n'est pas radioactif, donc pas de désintégration possible sous quelque forme que ce soit. On ne sait pas provoquer la désintégration d'un élément !! En aucun cas !! Même pas dans les centrale nucléaires ! Ce qu'on fait des les centrales c'est transformer ²³⁵U en ²³⁶U (²³⁵U+1 neutron). Or cet élément est extrement instable et se désintegre tout seul sans l'aide de l'homme ! Un élément non radioactif reste un élément non radioactif dans n'importe quelles conditions !!

Pour ce qui est de l'energie, elle est emmagasiner sous forme d'energie potentiel, car l'interaction forte qui lie les nucléons ne sera pas la même dans les différents cas.

[invite85e58e1f]

Merci pour tes eclaircissements, mais pourrais-tu préciser quels sont les différents cas dont tu parles ?

[invite3d779cae]

Il y a autant de cas que tu veux. Ca va du deuterium, a l'élément imaginaire qui possede 500 neutrons en passant par les éléments radioactif beta +. Dans chaque élément l'energie de liaison entre les nucléons est différentes. (vu le nombre d'éléments il n'est pas impossible qu'il puisse y avoir 2 cas avec une énergie similaire.)

[invite85e58e1f]

y'a quelque chose qui cloche...(ou alors je suis idiot)
Le noyau possède trop de protons,
la force éléctromagnétique lutte contre la force forte,
le noyau veut ejecter une charge positive (positron) pour retrouver un equilibre entre les deux forces,
Celà ne pourra se faire que s'il possède suffisament d'énergie,
Mais s'il possède plein d'énergie, celle-ci maintient une certaine cohesion dans le noyau,
donc il n'a plus besoin d'éjecter un positron ??

(Arrêtez-moi si je me trompe)

Plus il y a d'énergie et moins le noyau sera susseptible de se désintégrer, mais pour se désintégrer il doit posséder une grande quatité d'énergie. ??

[invite3d779cae]

Je ne vois pas ce qui cloche. Si tu es en haut d'un immeuble tu as beaucoup d'energie potentiel, mais si tu lache une balle depuis cette hauteur tu constatera qu'elle n'a qu'une seule envie c'est de tomber pour minimiser son energie ! Les systemes les plus stables sont ceux qui ont le moins d'energie.

Si ton noyau a plein de proton, et qu'il a également plein d'energie, il n'hesitera pas il se tranformera de maniere a se retrouver dans un etat de moindre energie. Donc plus il a d'energie plus il est instable.

[invite85e58e1f]

ah oui d'accord, effectivement, c'est moi qui me suis embrouillé...

Merci pour tes explications et ta patience, Jackygood.


PS : tes "beta" grec de la page 1, n'apparaissent plus, tu sais pourquoi ?

[invite3d779cae]

...PS : tes "beta" grec de la page 1, n'apparaissent plus, tu sais pourquoi ?

Oui je sais, c'est parce que j'avais plus envie de faire la toute la syntaxe qui permet de les faire apparaitre, c'est plus court quand on ecrit un message.