Isospin et particules

Cours
2
Introduction à la physique nucléaire
Master MREE, Printemps 2017
Isospinetparticules
Pr. Mohammed Benjelloun

Pr. M. Benjelloun
Pr. Mohammed Benjelloun
Introduction Particules
Introduction à la physique nucléaire
Master MREE, Printemps 2017

Pr. M. Benjelloun
Introduction
15/03/2017 UCD -FSJ 2
Les protons et neutrons sont eux même le résultat
d'un arrangement de particules encore plus petites :
quarks.
Lors de la découverte du noyau atomique par
Rutherford, et des électrons les atomes perdirent
leur titre de particules élémentaires.
Peu après, dès leur découverte, les protons et les
neutrons reprirent le flambeau, aux côtés de
l’électron.
On compte aujourd’hui plusieurs centaines de hadrons, ces
particules de la taille des protons et des neutrons.
Aujourd'hui, les quarks sont considérés comme
des particules élémentaires.
L'atome était considéré comme une particule
élémentaire

Pr. M. Benjelloun
Introduction
15/03/2017 UCD -FSJ 3
Particules
Tous les phénomènes physiques observables dans la
nature peuvent s’expliquer en faisant appel à quatre
forces fondamentales :
•la force de gravitation, qui explique la pesanteur,
les trajectoires des planètes ou des étoiles. L'effet
de la gravitation est toujours attractif
•la force électromagnétique, est véhiculée par le
photon , qui est de masse nulle, et est donc à
portée infinie. L'effet est soit attractif ou répulsif.
•la force nucléaire forte, entre les quarks, est régie
par les gluons gdont la masse est nulle.
•la force nucléaire faible agit lors de la
désintégration Bêta par échange de bosons
vectoriels de jauge, W+,W-et Z° instables, de
masses très importantes faible portée.

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Quarks et gluons
15/03/2017 UCD -FSJ 4
Calculer la masse approximative du pion porteur de la force nucléaire forte à environ 1
(10-15m) , en supposant qu'il se déplace à presque la vitesse de la lumière.
Les quarks possèdent également un autre nombre quantique que l'on a
nommé charge de couleur (analogue à la charge électrique pour l'interaction
électromagnétique). Un quark peut être « rouge », « vert » ou « bleu », mais il peut
changer de couleur en échangeant un gluon.
En physique, le gluon est le boson responsable de l'interaction forte. Les gluons
confinent les quarks ensemble en les liant très fortement. Ils permettent ainsi
l'existence des protons et des neutrons (hadrons)
Méson +
100
. / 2 2 2
d c t c
E MeV
E t t d
La distance parcourue par le pion est