Le nouveau visage de la radioactivité beta
Le nouveau visage de la radioactivité beta
La connaissance des structures internes du proton et du neutron, d’une part, et celle des bosons impliqués dans la radioactivité β, d’autre part, permettent d’examiner ce phénomène sous un angle nouveau.
La radioactivité β– qui se caractérise par l’émission d’un électron et d’un antineu- trino, avait été associée jusqu’ici à la transformation d’un neutron en proton. Elle peut maintenant être examinée à l’échelle des quarks. Elle correspond désormais à la métamorphose d’un quark d en un quark u.
Par raison de symétrie, la radioactivité β+ correspond à la transformation inverse, celle d’un quark u en quark d.
Considérons maintenant le diagramme de Feynman associé à l’émission β , qui traduit le mécanisme de l’interaction faible. Ce diagramme est profondément modifié par les nouvelles connaissances acquises. Dans la radioactivité , par exemple, le médiateur de la force mise en jeu est le boson W–. C’est donc l’émission de ce boson qui accompagne la transformation d’un neutron en proton, c’est-à-dire celle d’un quark d en quark u, et c’est ce boson qui se désintègre ultérieurement (dans un temps très bref), pour donner naissance à l’électron et à son antineutrino. Le mécanisme de la radioactivité β est donc véritablement calqué sur celui de l’émission d’un photon gamma accompagnant le changement d’état d’un électron, plus encore que ne l’avait imaginé Fermi.
Vidéo : Le nouveau visage de la radioactivité beta
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