A-t-on une explication certaine de ce qui cause un taux de désintégration
constant pour un élément radioactif ?
Ce phénomène me fait penser à un tir aléatoire continu sur une plaque
perforée de façon régulière, avec une proba égale au rapport de la surface
matérielle à la surface totale.
Quel serait le rayonnement permanent réalisant cela ?
Rayons cosmiques ? particules mystérieuses non-encore détectées?
Une idée ?
Merci par avance (ça me tarabuste).
--
Je suis un être aimant.
Alors permettez que je me gausse ...
[Le Bonhomme d'Ampère]
Les atomes ne vieillissent pas.
http://deonto-famille.org/citoyens/debattre/index.php?topic=119.0
--
Je suis las d'assurer un service public d'éducation, qui me vaut tant de
coups de surin par les voyous du Net.
http://lavaujac.club.fr/Quantique_pour_les_nuls.html
http://quantic.deonto-ethics.org
Oui, l'effet tunnel en m�canique quantique. Tu as tr�s justement
remarqu� que ce taux de d�sint�gration constant est une grande
bizarrerie, tr�s anti intuitif, et est donc une des belles preuves
exp�rimentales de la m�canique quantique.
--
Michel TALON
Il faut compléter ton analogie pour qu'elle soit correcte. Je vais
essayer d'aller dans ton sens de décrire la radioactivité comme un
phénomène extrinsèque à la nature de l'échantillon radioactif.
Considérons une fosse remplie de lapins qui courent dans tous les sens,
un aveugle tire aléatoirement et périodiquement dans la fausse. On
considère que chaque tir qui atteint un lapin est mortel. La probabilité
de tuer un lapin à chaque tir est proportionnelle au rapport de la
surface totale occupée par les lapins vivants divisée par la surface de
la fosse.
On a donc la correspondance suivante :
-1 lapin vivant => 1 élément radioactif
-1 lapin qui meurt => 1 élément qui se désintègre
-L'ensemble des lapins => L'échantillon radioactif
Vérifions si nous retrouvons les grandes lois qui régissent la
radioactivité.
1 ère loi : l'activité d'un échantillon radioactif est proportionnelle
au nombre d'atomes qui ne se sont pas encore désintégrés. Dans
l'analogie que je propose, si on double le nombre de lapins, chaque tir
a une probabilité deux fois plus importantes d'atteindre une cible
vivante donc l'activité (nombre de lapins tués par unité de temps) est
bien doublée. Cette loi n'est pas suffisante pour décrire complètement
le mystère de la radioactivité, par exemple le fait que le nombre de
décés dans une ville soit proportionnel au nombre d'habitants n'a rien
de contre intuitif et n'illustre pas du tout la 2ème loi que je vais citer.
2ème loi : La durée nécessaire pour diminuer d'un facteur k le nombre
d'éléments radioactifs est constante. Si k=2, cette durée s'appelle la
période radioactive ou demi-vie. Dans le cas de nos lapins cela signifie
que le nombre de tirs nécessaires (ou la durée) pour tuer la moitié des
lapins ne dépend pas du nombre initial de lapins!
Ces deux lois étant vérifiées on est assuré que le nombre de lapins
vivants est bien une décroissance exponentielle au cours du temps tout
comme pour la radioactivité.
Maintenant tentons une analogie du phénomène par une approche
intrinsèque où la radioactivité ne serait pas extérieure aux éléments
mais liée à leur nature. Pour cela imaginons une population d'individus
munis chacun d'un révolver et jouant simultanément à la roulette russe,
chaque révolver est un six coups et il n'y a qu'une seule balle. Les
tirs sont portés sur la tempe à intervalle de temps régulier. On peut
facilement démontrer que les 2 lois précédemment énoncées sont
vérifiées, l'équivalent de la période radioactive est ici égale à la
durée qui sépare 6 coups. Au bout d'une période il reste N/2 individus
en vie, 2 période => N/4, 3 périodes => N/8 etc...
> Quel serait le rayonnement permanent réalisant cela ?
>
> Rayons cosmiques ? particules mystérieuses non-encore détectées?
>
> Une idée ?
La mécanique quantique fournit un mécanisme plutôt intrinsèque, très
vulgairement les nucléons se réarrangent en permanence d'une façon
aléatoire et dès que l'atome est dans une configuration énergétique plus
basse il libère son excédent en se désintégrant.
Es tu sûr que c'est vraiment gaussien étant donné que la durée de la
demi-vie est minorée par 0 mais pas majorée?
c'est plutot une question de physique -> Xpost
> A-ton une explication certaine de ce qui cause un taux de désintégration
> constant pour un élément radioactif ?
> Ce phénomène me fait penser à un tir aléatoire continu sur une cible en
> forme de grille perforée, avec une proba égale au rapport de la surface
> matérielle à la surface totale.
bin dans ce que tu dis, c'est juste que ça ressemble à une proba !
Les probas surgissent de pleins de phénomènes, les colisions entre
trajectoires inconnues a section efficace donnée ne sont qu'une parmis
d'autres.
> Quel serait le rayonnement permanent permettant cela ?
> Rayons cosmiques ? particules mystérieuses non-encore détectées?
question sans objet.
> Merci par avance (ça me tarabuste).
je laisse un vrai physicien repondre, mais je risque une analogie tres
vague.
Imagine que tel type d'atome soit l'analogue d'une systeme planetaire
potentiellement instable si 2 planetes viennent a un moment a une
conjonction qui les rapproches, ce qui les detournent et expulsent (NB:
je ne me refère pas ici au modele d'electrons-planetoïdes, c'est juste
pour trouver un exemple de mecanique instable). Un meme type d'atome
correspondant tj à un meme type de systeme planétaire.
Dans les 2 cas, c'est une instabilité purement interne qui conduit a un
moment a ce qu'un changement survienne, avec une proba donnée.
--
Fabrice
Je crois qu'il y a un mod�le pour la radioactivit� Alpha qui lie la p�riode
� l'�nergie des particules �mises...
MA
Je ne suis pas sûr d'avoir compris, pardon si je répond à coté, mais est
ce que ce n'est pas simplement parce que chaque atome a une chance sur 2
de se desintegrer au bout d'une demi-vie? La cause de la désintegration
étant interne à l'atome. Un peu comme si ils jouaient à pile ou face
chaqun de leur coté sans s'occuper des autres, on aurait bien 50% de
perte à chaque nouveau tirage.
Connait-on la fonction de t qui donne la probabilité qu'un atome radioactif
donné se désintègre entre 0 et t ?
A confirmer mais ca doit être 1 - 1/2^(t/T)
T étant la demi-vie de l'élément.
1- exp(-lambda*t) ?
A ton avis un élément radioactif a t-il plus de chance de se
désintégrer dans l'intervalle [0,dt] ou dans l'intervalle
[T, T+dt], T étant la demi vie de l'élément?
<A ton avis un �l�ment radioactif a t-il plus de chance de se
<d�sint�grer dans l'intervalle [0,dt] ou dans l'intervalle
<[T, T+dt], T �tant la demi vie de l'�l�ment?
Soit F(t) la probabilit� qu'un atome radioactif se d�sint�gre entre 0 et t
et f(t).dt la probabilit� qu'il se d�sint�gre entre t et t+dt. f(t) =
F'(t)
On a:
f(t)dt = (1-F(t))f(0)dt car pour se d�sint�grer entre
t et t+dt, l'atome doit �tre en vie au temps t, probabilit�
1-F(t) puis ensuite m�me probabilit� que de se d�sint�grer
en 0 et dt.
En posant f(0)=k, on obtient l'�quation diff�rentielle:
F'(t) + k.F(t) = k
dont la solution est
F(t)= Kexp(-kt) +1
Conditions en 0, +oo et � T la demi vie
F(0) = K+1 = 0 -> K=-1
donc F(t) = 1-exp(-kt)
F(+oo) = 1, OK
F(T) = 1-exp(-kT) = 1/2
exp(-kT) = 1/2
k = Ln(2)/T
F(t) = 1-exp(-Ln(2)*t/T)
F(t) = 1- (1/2)^(t/T)
> > Connait-on la fonction de t qui donne la probabilit� qu'un atome radioactif
> > donn� se d�sint�gre entre 0 et t ?
>
> 1- exp(-lambda*t) ?
1-exp(-ln(2)/T*t) avec T=p�riode de demi-vie.
> A-t-on une explication certaine de ce qui cause un taux de d�sint�gration
> constant pour un �l�ment radioactif ?
A propos,
Il y a un article dans NewScientist, parlant les exp�riences o� une
modulation annuelle de la p�riode de demi vie a �t� observ�e:
Le ZPF ?
La plaque c'est la terre
Le tir c'est le soleil
L'al�a c'est la lune .
Euh, belle tautologie, non ?
Ma question porte sur la *cause* de cette désintégration à taux par unité
de temps constant (loi exponentielle négative).
L'explication par une cause intrisèque (fluctuation quantique) est
mathématiquement séduisante.
Mais reporte le pb : qu'est-ce qui fait fluctuer la géométrie interne des
atomes ? ;-)
En mécanique quantique, une particule d'énergie E1 enfermée dans un puits
de potentiel dont les bords sont à l'énergie E2 avec E2 > E1 a une
probabilité
non nulle de s'échapper. C'est l'effet tunnel. Faut pas chercher plus loin à
mon avis.
Ce n'est pas mieux...
Je m'apprêtais à répondre à Lou Nissart, dont la question est
anti-scientifique. Mais la réponse par AST n'est pas mieux, juste
dogmatique.
Ben moi mon domaine est plus la chimie, alors de même que les molecules
bougent aleatoirement à cause de la temperature, et se retrouvent
parfois par pur hasard dans une configuration qui permet une réaction,
je supposais (de maniere inconsciente) qu'il en allait de même pour les
noyaux.
soit des trains de vagues reguliers a la surface d'un océan.
Qu'est-ce qui fait que certaines sont un peu plus hautes que d'autres ?
(pour des "vagues" representant un etat d'energie ou de configuration,
dans des phenomenes a seuil, ce sont ces vagues hautes qui provoquent
une desintegration: a toi de voir ce que represente leur proba et la
cause des fluctuations dans l'analogie ci dessus).
--
Fabrice
Et mon cul c'est du poulet.
> Ce n'est pas mieux...
> Je m'apprêtais à répondre à Lou Nissart, dont la question est
> anti-scientifique. Mais la réponse par AST n'est pas mieux, juste
> dogmatique.
>
La censure a frappé... tu pourrais t'expliquer ?
Parce que comme dogmatisme, là tu bats le record.
Quand tu réclames "la *cause*", ce n'est pas automatiquement animiste et
antiscientifique, mais ce l'est souvent.
La science progresse surtout par des descriptions du comment, quand, où,
etc. Alors que les enfants commencent par des questions en "pourquoi",
en animistes naturels.
La réponse d'AST est correcte, mais exclusivement de phénoménologie
mathématique. Ce qui n'épuise pas la physique, loin s'en faut, quoique
ce soit le dogme actuellement hégémonique.
Crois-tu qu'après ton agression ci-dessus, il me reste la moindre envie
de te consacrer du temps ? Tu peux bien t'instruire tout seul. Personne
ne m'a confié ce gosse à garder, ni ne m'a payé pour l'éduquer.
> Quand tu réclames "la *cause*", ce n'est pas automatiquement animiste et
> antiscientifique, mais ce l'est souvent.
C'est toujours mieux que de réclamer le *pourquoi*.
--
Christophe Dang Ngoc Chan
cd...@wanadoo.fr
Exact. Il reste que la question posée est une question difficile, pour y
répondre correctement au delà de la phénoménologie mathématique que nous
avons apprise (et qui est correcte), et surtout pour indiquer les
limites de nos connaissances actuelles. Les vagues et fluctuations des
champs de nucléons, sont une matière fort théorique, largement
incalculable, très difficile à valider par des expérimentations
(incontrôlables).
Le dogmatisme quelque peu désinvolte de AST a eu le mérite de
m'autoriser à m'occuper d'autre chose, qui m'intéresse davantage.
Comme à tout le monde, on m'a enseigné la théorie des causes purement
internes, dont les présupposés théoriques ne me satisfont pas. On a
signalé ici deux expériences qui remettraient en cause cette théorie
existante. Sauf que l'une des deux, celle avec cavitation, est grevée de
bluffs énormes, du genre "pour voir si les lecteurs suivent bien".
>
>
> Je crois qu'il y a un mod�le pour la radioactivit� Alpha qui lie la
> p�riode � l'�nergie des particules �mises...
>
>
> MA
J'ai abord� pendant mes �tudes (au cours du pr�c�dent mill�naire) le
mod�le de noyau "en goutte d'eau" (Gamow ) qui permet -assez bien- de
d�terminer les caract�ristiques fission (surtout) et radioactivit� de
gros noyaux comme U235/92 les calculs �taient assez coton et pas grand
monde ne suivait les cours. Ca doit �tre encore le cas ces temps-ci, et
les profs "qui savent encore" ne doivent pas se bousculer au portillon
de usenet, vu la fa�on dont les disciplines scientifiques sont per�ues
par le public et donc aussi par les �tudiants, je suppose.
CDT