Potentiel proton-proton

Que se passe-t-il dans la banlieue du soleil ?
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Vincent Boudon
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Potentiel proton-proton

Message par Vincent Boudon » 01 avr. 2012 10:50

Suite à la discussion de vendredi sur l'effet tunnel dans la réaction de fusion entre deux protons, je me suis lancé dans la représentation de l'énergie potentielle de ce système, en fonction de la distance r entre les deux protons.

Cette énergie potentielle est la somme de deux termes :

- Une terme de Coulomb qui représente la répulsion électrostatique entre les deux charges positives, de portée infinie.

- Un terme d'interaction nucléaire forte, attractif à très courte portée (quelques femtomètres), qui peut être représenté par un potentiel de Yukawa du type -exp(-r)/r.

Sur la courbe totale, on retrouve bien une barrière de potentiel à courte distance. Si l'énergie des deux particules est inférieure à cette barrière, elles peuvent toutefois la traverser par effet tunnel : en mécanique quantique, même en-dessous de cette barrière, une système a une probabilité non-nulle de se retrouver de l'autre côté. Si tel est le cas, le système tombe dans le puits de potentiel attractif, et les deux particules se retrouvent liées.
Fig_Yukawa_red.png
Sur le schéma, l'échelle verticale est arbitraire, car je n'ai pas trouvé de valeur précise pour les constantes de l'interaction forte.
Vincent

Marion Lehuraux
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Re: Potentiel proton-proton

Message par Marion Lehuraux » 01 avr. 2012 11:59

Ah oui bien ! Il est chouette ton graph' pour comprendre ! ;)
Marion

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Eric Chariot
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Re: Potentiel proton-proton

Message par Eric Chariot » 02 avr. 2012 00:39

Et on peut matérialiser l'énergie des protons sur ce graphique ? (énergie cinétique à 15 M K)
?>!

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Vincent Boudon
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Re: Potentiel proton-proton

Message par Vincent Boudon » 09 avr. 2012 15:11

Voici donc une figure mise à la bonne échelle d'énergie, si je ne me suis pas planté (je ne pense pas). Je suis parti du fait que qu'il y a un facteur 137 entre force électromagnétique (dont le potentiel a une expression avec des constantes bien connues) et force nucléaire forte.

L'énergie cinétique à 15 MK n'est (2 x 3/2 kT) que de 4 keV, bien en-dessous de la barrière à 180 kEV. L'effet tunnel est indispensable !
Fig_Yukawa_red.png
Vincent

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Re: Potentiel proton-proton

Message par Eric Chariot » 09 avr. 2012 16:25

L'histoire de l'évaporation des trous noirs, c'est aussi une sorte d'effet tunnel non ?
?>!

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Vincent Boudon
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Re: Potentiel proton-proton

Message par Vincent Boudon » 09 avr. 2012 16:46

Hmmm, non. Il s'agit d'une fluctuation de vide créant une paire particule-anticule dont l'une tombe dans le trou noir et l'autre s'échappe. Mais il n'y a pas de barrière de potentiel.

Heu ... on dérive vers l'astrophysique là :lol:
Vincent

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Vincent Boudon
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Re: Potentiel proton-proton

Message par Vincent Boudon » 09 avr. 2012 18:12

Par contre ce site la explique bien :

http://astronomia.fr/3eme_partie/nucl.php" onclick="window.open(this.href);return false;

Voirla rubrique e"Effet tunnel".

À noter qu'il y a aussi le cycle de Bethe qui peut intervenir, en plus du cycle PP. Heu ... Vous êtes sûrs qu'on finira le doc un jour ? :lol:
Vincent

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Re: Potentiel proton-proton

Message par Eric Chariot » 09 avr. 2012 19:34

Ben on n'a même pas fini Jupiter, alors...
?>!

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Alexandre Parriaux
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Re: Potentiel proton-proton

Message par Alexandre Parriaux » 09 avr. 2012 19:55

vboudon a écrit :Par contre ce site la explique bien :

http://astronomia.fr/3eme_partie/nucl.php" onclick="window.open(this.href);return false;
Oui, c'est une de mes sources aussi et c'est à cet auteur que j'avais écris mon mail.
"Je suis aussi content que le jour où le premier trompettiste a marché sur la Lune."

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