Le noyau atomique

Introduction à la physique nucléaire

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Bonjour les agrumes !

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Partie 1 reprise suite aux commentaires de Rockaround.

J'ai cru comprendre que pour les tutos un peu gros, la validation par morceau était recommandée, donc je vais envoyer la partie 1 en validation.

Voici les retours détaillés de correction,

Tout cela ne se fait pas n'importe comment, les atomes notamment ne peuvent pas être créés ni détruits. C'est le fameux Rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme de Lavoisier (1743, 1789, chimiste français).

Je sais bien que tu le sais, mais bien sûr que les atomes peuvent être crées. Par fission, par capture, etc… Ce que Lavoisier dit, avec les connaissances de l'époque, c'est que les nombres de protons et de neutrons resteront constants.

T'as raison. J'ai même supprimé la référence, qui m'aurait plus gêné qu'autre chose avec les désintégrations neutron <-> proton.

Si tu pouvais relire l'intro – juste l'intro générale –, car je l'ai très fortement modifié.

autour duquel tourne un cortège d'électron.

Modèle de Bohr? Les électrons ne tournent pas en méca Q.

J'ai reformulé. Je pars plutôt sur du Rutherford directement (guère plus compliqué, et suffisamment réaliste pour la plupart des cas – même au-delà de ce tuto).

Dans le même paragraphe, serait-ce un bon endroit pour dire (s'il faut le dire) qu'on ne parle pas de masse en kg, mais de masse en eV/c^2, puisque $c^2$ est une constante et qu'on s'épargne les puissances en -31 ?

Je l'ai fait, mais c'est un peu lourd. Je verrai plus tard.

Toutes les particules ont une charge multiple de celle-ci

Pas quand les électrons sont partiellement délocalisés

Je ne suis pas sûr de comprendre. Les particules (proton, électron…), elles ont forcement une charge multiple de e ?

De la même manière, quelques ordres de grandeur concernant l'atome.

Pas une phrase.

Phrase nominal. ^^ J'en mets facilement (ce qui m'a été reproché lors de ma dernière validation). J'ai mis un : plutôt qu'un ..

Rutherford n'avait rien conclue sur la masse.

Exact.

Helium, on a bien des électrons avec un nombre quantique principal 's' (image en noir et blanc). Ca ne correspond pas à l'image en rouge et bleu si je ne m'abuse.

L'image en rouge et bleu est un zoom sur le noyau (2 protons et 2 neutrons). Je vois mal ce qui cloche.

Encore plus fort, grâce au théorème de Noether, on peut dire que cela signifie qu'il existe une symétrie.

Tu viens de perdre tes lecteurs. Ils lisent quelque chose sur le noyau, aucune change qu'ils comprennent cette phrase.

Je me suis laissé emporté par ma fougue. :D

Un bloc attention pour expliquer pourquoi l'atome de carbone a été choisi lour définir l'unité de masse atomique ?

Je trouve qu'il y a déjà assez de bloc comme ça.

Je déporte la stabilité du neutron dans la partie sur la radioactivité.

Les nucléons ont naturellement tendance à s'assembler en noyaux atomiques s'ils sont très proches

C'est encore un résumé TRÈS rapide. Rien que la formation du noyeau de carbone, avec la fusion de trois noyaux d'hélium, c'était pas facile à trouver. La création de tout ce qui est plus lourd que le fer non plus. Dis comme ca, on dirait qu'il suffit de mettre plein de nucléons dans une boite, et on va avoir du Lawrencium (ou quelque chose encore plus lourd).

J'ai essayé de reformuler.

le nucléon source émet des particules qui servent d'intermédiaires pour la force nucléaire.

Je ne sais pas jusqu'où tu veux aller, mais moi, ca me fait penser aux diagrammes de Feymann directement.

Effectivement, mais je pense être déjà allé très très loin pour un cours introductif.


Encore merci, et à bientôt (il m'aura donné du mal, ce tuto là – les reprises sont aussi complexes et chronophages que l'écriture depuis zéro).

Édité par Gabbro

Il y a bien des façons de passer à l’acte. Se taire en est une. Attribué à Jean-Bertrand Pontalis

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Reprise terminée ! Yahouhou.

En substance, toute la deuxième partie a été ajoutée. Pour le détail, je copie le message envoyé à la validation,

Reprise de la partie 2. Ajout d'une vraie conclusion.

Sauf retour de la bêta de Rockaround, ceci est la version reprise, destinée à la validation.


Si tu as lu la version originel de Mewtow, tu risques de ne pas reconnaitre du tout certaines parties.


De par le fait que c'est une reprise, certaines choses manquent de cohérence. Les sources sont en fin de chapitre pour la première partie, mais au sein du texte pour la seconde (et moins nombreuses). Les encarts, nombreux en première partie, sont très peu présent dans la seconde (beaucoup moins de digressions de la par de mewtow). Et ainsi de suite, probablement.

Lorsque c'est possible, j'ai fit un lien vers la source des images, ce que n'a jamais fait Mewtow… Mais parfois, je n'ai pas trouvé l'image originel (comme quoi faire un lien est utile).

Zestement,
Gabbro.

Édité par Gabbro

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Auteur du sujet

Merci pour ce brillant travail de reprise !

Actuellement, le tutoriel n'a pas d'introduction ? Est-ce volontaire ? Je pense qu'il serait intéressant d'en ajouter une, pour présenter rapidement les pré-requis et les objectifs de contenu, et essayer de donner envie au lecteur de poursuivre la lecture (le but classique d'une introduction).

Sinon, dans ta première partie (Le noyau atomique - L'atome), ta note 1 est située après ta note 2.

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Je pense qu'il serait intéressant d'en ajouter une [d'intro], pour présenter rapidement les pré-requis et les objectifs de contenu, et essayer de donner envie au lecteur de poursuivre la lecture (le but classique d'une introduction).

C'est une évidence. Mon intro a disparu lorsque j'ai corrigé une faute d'orthographe dans la conclusion. C'est remis.

Je suppute une mauvaise manipulation de ma part. :-°

J'ai remis dans le bon ordre les notes (pas dans la version bêta, mais je vais éviter de vous spammer vos notifications).

Merci pour ton regard vigilant, Emeric.


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J'ai fais une première lecture rapide et franchement, je trouve que c'est vraiment bien écrit. Ça se lit facilement.

J'ai juste aperçu deux petites coquilles.

  • Dans l'encart sur la radioactivité bêta : « celui-ci étant essaiment détectable » -> aisément (essaiment venant du verbe "essaimer").
  • Dans l'introduction, une phrase qui se termine par une virgule : « comment ne pas se poser la question, ».

"Les accidents dans un système doivent se produire, mais il n’est pas obligatoire qu’ils produisent pour vous et moi." Laurence Gonzales - Deep Survival

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Oh, la jolie faute. :D

Pour l'intro, j'ai pas mal hésiter pour la bonne typographie.

Soit, mais notre curiosité étant sans limite, comment ne pas se poser la question,

De quoi est composé un atome ? Que ce passe-t-il en deçà de cette échelle ? Est-ce vraiment impossible de briser un atome ?

Si je met un point, la phrase n'a pas de sens. Rien pourrait passer. Je n'aime pas introduire un bloc par un deux points (c'est un phrase derrière). D'une certaine manière, ça devrait se lire

Soit, mais notre curiosité étant sans limite, comment ne pas se poser la question, « de quoi est composé un atome, que ce passe-t-il en deçà de cette échelle, est-ce vraiment impossible de briser un atome ? ».

Là, je me sers de la virgule pour introduire une sorte de pseudo-incise.

Merci pour la relecture. :)

Édité par Gabbro

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Là, je me sers de la virgule pour introduire une sorte de pseudo-incise.

Ah je vois. Peut-être avec des points de suspension ?

Sinon, j'ai pris le temps de le relire plus attentivement, j'en ai trouvé d'autres qui m’avaient échappé.

  • Au tout début de la section "Les constituants du noyau atomique" : « une taille (encore mal connu) ; », il manque un "e" à connu.
  • Dans la même section, dans le premier encart ; "originel" devrait être accordé au féminin : « la particule originel. ».
  • Au paragraphe "Le proton" ; "connu" devrait être au féminin : « Sa taille est encore mal connu ».
  • Juste en dessous de l'encart sur la règle de Prout, "bloque" devrait être à la 3ème personne du pluriel (-ent) : « deux corps suffisamment proches (environ 3 femtomètre) se bloque à une certaine distance fixe ».
  • Dans l'encart "Interaction nucléaire et interaction forte", la phrase introduisant la liste est terminée par un point alors que ses items commencent par des minuscules : « Commençons par un petit rappel sur les forces fondamentales. ».
  • Dans le même encart, il manque un verbe "être" : « mais elle trop faible pour permettre leur cohésion. ».

[Pinaillage]

Ce qui suit n'est pas vraiment une liste d'erreurs, c'est surtout des remarques.

  • Plus bas, dans un paragraphe sur la densité, la phrase introduisant une formule fini elle aussi par une virgule : « On a alors, en utilisant les équations de calcul du volume vues plus haut, ».
  • Ce n'est pas vraiment une erreur, mais dans le paragraphe "Interaction nucléaire", le terme "éloignées" serait peut-être plus approprié : « Si les deux particules sont loin […]».
  • Au début de la section "Les propriétés du noyau atomique", le terme "pareil" évoque plutôt une comparaison : « se comportent pareil. ».

[/Pinaillage]

Bon courage pour la suite de la rédaction. ;)

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Les fautes ont été corrigées. Merci. :)

Ce n'est pas vraiment une erreur, mais dans le paragraphe "Interaction nucléaire", le terme "éloignées" serait peut-être plus approprié : « Si les deux particules sont loin […]».

Oui. Mais pas éloignées seul : si je suis éloigné de ma chaise de 2 mm, je suis proche d'elle. J'ai mis suffisamment éloignées. Ça colle bien avec le contexte : proche, la force est répulsive, suffisamment éloigné, elle devient attractive, puis s'annule.

Plus bas, dans un paragraphe sur la densité, la phrase introduisant une formule fini elle aussi par une virgule : « On a alors, en utilisant les équations de calcul du volume vues plus haut, ».

Souvent, dans les articles, la convention est que les formules font parti de la phrase. On met ainsi « La formule saut de ligne GROSSE FORMULE, dans laquelle… ». Je fais ici la même chose : « On a alors, en utilisant les équations de calcul du volume vues plus haut, FORMULE ». Si on vire l'incise, ça fait « On a alors FORMULE ». Je suis dans les clous. ;) Mais je sais qu'on a spontanément plus l'habitude de mettre deux-points. C'est une autre convention.

Au début de la section "Les propriétés du noyau atomique", le terme "pareil" évoque plutôt une comparaison : « se comportent pareil. ».

J'ai mis un moment à comprendre se que tu voulais dire. C'est effectivement une tournure de phrase très oral. J'ai remplacé par « se comportent de la même manière. »


Merci pour ces pinaillages, c'est ce qui rend le texte fluide. ;)

Édité par Gabbro

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Souvent, dans les articles, la convention est que les formules font parti de la phrase. On met ainsi « La formule saut de ligne GROSSE FORMULE, dans laquelle… ». Je fais ici la même chose : « On a alors, en utilisant les équations de calcul du volume vues plus haut, FORMULE ». Si on vire l'incise, ça fait « On a alors FORMULE ». Je suis dans les clous. ;) Mais je sais qu'on a spontanément plus l'habitude de mettre deux-points. C'est une autre convention.

Ah, je l'ignorais. Merci !

J'ai mis un moment à comprendre se que tu voulais dire.

En effet, j’admets avoir eu du mal à trouver une formulation…


Ce fut un plaisir.
PS : J'adore ta signature. :)

"Les accidents dans un système doivent se produire, mais il n’est pas obligatoire qu’ils produisent pour vous et moi." Laurence Gonzales - Deep Survival

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Bonjour,

Quelques commentaires rapidement.

Dans la première partie, il y a une erreur d'un ordre de magnitude pour la masse d'un atome de carbone (dans les deux unités)

Une fois formulé mathématiquement

formulée

Stricto sensu, les quarks ont une charge valant un multiple de e3, mais ce ne sont pas des particules que l'on observe isolément. Ils sont toujours en groupe de tel sorte que la particule résultante a bien une charge multiple de e.

Les atomes dans une molécule ou un cristal peuvent aussi avoir une charge qui n'est pas un multiple de e, avec une délocalisation partielle des électrons. Je ne vois pas comment le mentionner sans embrouiller les lecteurs, donc c'est peut-être mieux, comme tu l'as fait, d'éviter le sujet.

une durée de vie…

Question typographique : tu t'y connais bien mieux que moi, donc je te fais plainement confiance, mais ce ne serait pas plus facile à comprendre avec les 3 poits de suspension sur la ligne du dessous, après un nouveau gros point ?

Elles sont au nombre de quatre

http://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.117.071803. Non, je ne l'ai pas lu. Non, je ne pense pas qu'il faille le mentionner. Je l'ai juste vu passer dans mon feed il y a pas longtemps.

L'illustration de l'intéraction nucléaire est en anglais. À voir avec les validateurs.

Les physiciens en déduisent que les noyaux avec un grand nombre de protons peuvent plus facilement se briser ou perdre des nucléons, ils sont moins stables.

Je comprends bien que tu ne dis pas que c'est toujours le cas, mais si je compare Np236 et C19, ça ne suit pas cet argument. Il faudrait presque parler de stabilité et de vallée de la stabilité avant de dire quelque chose comme ça. Ou plus simplement, préciser la phrase, en rajoutant quelque chose dans le style de "… un grand nombre de protons, et un nombre de neutrons adéquat, …". Il restera encore les problèmes des nombres magiques, d'expliquer pourquoi U-234 and U-236 sont plus stables qu'U-235 etc, mais a ne rentre pas vraiment dans le cadre d'un cours d'introduction. Alors que la vallée de la stabilité, si, je crois.

Dans la seconde partie,

Sur le neutrino, tu dis plusieurs fois qu'il est trés léger. C'est tout à fait exact, mais je me demande si mentionner le prix nobel 2015 ne donnerait pas de la motivation au lecteur, en se rendant compte que c'est une problematique importante et actuelle.

particule de lumière

Pas convaincu par cette dénomination.

d'une particule d'Hélium sans électron

un noyau d'hélium ? Au passage, en anglais, les espèces chimiques s'écrivent sans majuscules. Je ne sais pas en français. tu en es sûr ? Tu n'en mets en général pas.

des particules alpha.

alphas ?

Sur la fusion nucléaire, sur l'image, il y a deux énergies données. 3.5/14.1~=1/4, soit le ratio de la masse des particules émises. Ça vaut le coup de le mentionner ?

Il faut notamment que la force nucléaire soit suffisante pour rapprocher les deux noyaux

pour garder les deux noyaux proches. Cette force ne les rapprochera pas. C'est leur énergie cinétique qui le fera, d'où la température élevée nécessaire. L'image est en anglais.

Il existe aussi d'autres fission

fissions (et proablement au pluriel dans les parenthèses aussi)

Qu'est-ce que tu penses des réactions (n,p), (n,gamma), etc ? Ces réactions ne sont pas une absorption d'un neutron suivie de l'émission d'un proton, ou d'un photon. Les deux évenements sont simultanés. Devrais-tu en parler ?

Énergie de liaison

Tu as dis plus tôt qu'elle était négative. Elle est positive sur ton graph. U238 est plus stable que U235, ce qui contredit un peu ce que tu dis juste au dessus du graph aussi.

Sur la décroissance, la loi n'est valable que pour un nombre infini d'atomes. Elle est une excellente approximation pour un nombre beaucoup plus petit qu'infini. J'en avais parlé rapidement dans l'article sur le nucléaire dans l'espace.

La légende de la dernière figure n'est pas bien placée.

Pour aller un tout petit peu plus loins sur les filiations, ça pourrait être intéressant de mettre quelques équations. J'ai l'impression que c'est ce que tu avais en tête quand tu as écrit le texte (surtout la manière de les simplifier) en insistant sur les différences de demi-vies.

Bon tuto ! Je ne suis pas validateur, mais à mon avis, il ne manque vraiment pas grand chose pour que ça passe. Il y a parfois quelques allusions à des choses développées par la suite, que j'ai essayé de rapporter, mais ça ne me choque pas tant que ça.

Merci pour ce (dernier normalement) retour sur ce tuto.

Question typographique : tu t'y connais bien mieux que moi, donc je te fais plainement confiance, mais ce ne serait pas plus facile à comprendre avec les 3 poits de suspension sur la ligne du dessous, après un nouveau gros point ?

Des points de suspension seuls sur une ligne me gênent, mais je comprends qu'écrit ainsi, cela puisse ne pas être clair. J'ai choisi de rajouter un tiret et d'y mettre etc.

http://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.117.071803. Non, je ne l'ai pas lu. Non, je ne pense pas qu'il faille le mentionner. Je l'ai juste vu passer dans mon feed il y a pas longtemps.

On va attendre un petit peu pour voir si ça se dégonfle ou non. :-° Parce que sinon, la gravité quantique, ça marche, et les neutrinos vont plus vite que la lumière.

Les physiciens en déduisent que les noyaux avec un grand nombre de protons peuvent plus facilement se briser ou perdre des nucléons, ils sont moins stables. […]

J'ai reformulé, et ajouté une note. Le truc, c'est que si je me contente de ne pas mettre cette phrase, le lecteur risque d'imaginer que les gros noyaux sont tous instables, donc il me faut en parler, en pondérant.

particule de lumière

Pas convaincu par cette dénomination.

Particule associée à l'onde lumineuse ? Je veux éviter de faire trop compliquer.

Au passage, en anglais, les espèces chimiques s'écrivent sans majuscules. Je ne sais pas en français. tu en es sûr ? Tu n'en mets en général pas.

Je confirme l'absence de majuscule en français.

Sur la fusion nucléaire, sur l'image, il y a deux énergies données. 3.5/14.1~=1/4, soit le ratio de la masse des particules émises. Ça vaut le coup de le mentionner ?

J'évite d'en dire trop. Un non-connaisseur qui arrive a déjà beaucoup d'information à assimiler.

Qu'est-ce que tu penses des réactions (n,p), (n,gamma), etc ? Ces réactions ne sont pas une absorption d'un neutron suivie de l'émission d'un proton, ou d'un photon. Les deux évenements sont simultanés. Devrais-tu en parler ?

Idem au-dessus. Mieux vaut en dire un peu moins et que ce soit compris/retenu, qu'en dire trop et que les gens lâchent (tant qu'on reste juste – et il faut parfois aller assez loin pour ça).

U238 est plus stable que U235, ce qui contredit un peu ce que tu dis juste au dessus du graph aussi.

J'avais jamais remarqué. o_O

Sur la décroissance, la loi n'est valable que pour un nombre infini d'atomes. Elle est une excellente approximation pour un nombre beaucoup plus petit qu'infini. J'en avais parlé rapidement dans l'article sur le nucléaire dans l'espace.

Je dis explicitement un très grand nombre et quantité moyenne restante.

Pour aller un tout petit peu plus loins sur les filiations, ça pourrait être intéressant de mettre quelques équations. J'ai l'impression que c'est ce que tu avais en tête quand tu as écrit le texte (surtout la manière de les simplifier) en insistant sur les différences de demi-vies.

Je vais voir comment faire ça bien. Mais pas ce soir. ^^

Encore merci pour tout !

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Bonjour,

La bêta du contenu « Noyaux atomiques et radioactivité » a été désactivée.

Le tuto est en ligne. :)

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