• JC Duval

Histoire des Premiers Atomes - Episode 4

L'ère leptonique (2/2)

ou comment les protons vont devenir majoritaires.

 

Désormais, l'Univers n'est plus peuplé que de particules de matière.

Nous allons maintenant examiner deux mécanismes qui, pour l'un permet la transformation de protons en neutrons, pour l'autre la transformation inverse.

 

Capture électronique


L'électron et le proton sont de charge opposée et ont donc une tendance naturelle à s'attirer. Le choc de la collision va permettre la capture de l'électron et la transmutation du proton en neutron avec émission d’un neutrino électronique. La transformation se fait au niveau le plus élémentaire, le quark Up se changeant en quark Down avec la génération d'un neutrino, neutrino voulant dire 'petit du neutron' en italien.

C'est le mécanisme qui transforme les protons en neutrons.

Les conditions de température et de pression étant réunies, les protons capturent les électrons disponibles et se transforment ainsi en neutrons.

 

Désintégration des neutrons


L’interaction nucléaire faible est quant à elle responsable de la désintégration des neutrons (radioactivité β-) en protons.

C'est le mécanisme qui transforme les neutrons en protons.

Le neutron est légèrement plus massif que le proton : il est donc instable et se désintègre spontanément pour former un proton. Il a une durée de vie typique d’une dizaine de minutes.


En revanche, dans le noyau, le neutron sera stabilisé par les interactions qu'il aura avec ses autres congénères.

 

Les protons prennent le dessus ...


Avec un nombre suffisant d’électrons, les 2 mécanismes permettent l’équilibre entre les protons et les neutrons.

Cependant suite à l’annihilation des électrons/positrons - comme vu dans l'épisode précédent - le nombre des électrons a drastiquement diminué.

Par voie de conséquence, les captures électroniques également. Tout équilibre est rompu.

Cependant cette chute du nombre des électrons, n'a pas d'incidence sur le mécanisme de désintégration des neutrons, aussi l’interaction nucléaire faible continue son travail de sape. Les neutrons se désintègrent et les protons deviennent majoritaires ...

Mais si ça continue, ça va cesser :)

Les neutrons risquent fort de tous disparaître ...


Episode 5

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