Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Niveau terminale
Partager :

Réaction d'annihilation

Posté par
hdiallo
13-06-22 à 16:37

Bonjour tout le monde, je viens de rencontrer un autre problème que je n'ai pas du tout compris. Veuillez m'assister SVP.

Problème
La demi-vie d'un positron est très courte. Celui-ci réagit avec un électron, et les masses des deux
particules sont converties en deux rayons :

_{+1}^{0}{}e+_{-1}^{0}{}e\longrightarrow 2 \gamma

Cette réaction est appelée réaction d'annihilation.
Calculer l'énergie qui est produite lors de la réaction d'un électron avec n positron. En supposant que les deux rayons possèdent la même fréquence, quelle est la valeur de cette fréquence ?
On donne : masse d'un électron = 9,1095.10-31 kg ; constante de Planck = 6,62.10-34 SI.

Posté par
hdiallo
re : Réaction d'annihilation 13-06-22 à 16:45

Calcul de l'énergie produite

Je me demande si la célèbre formule d'Einstein est valable dans ce cas

E = m.c²

Avec m = mf - mi
m = 2*m - mpositron - mélectron

Or m = 0 ( un photon)

La masse d'un positron : je ne connais pas

La masse d'un électron est donnée dans l'exercice.

Je ne sais pas si cette démarche est bonne ?

Posté par
vanoise
re : Réaction d'annihilation 13-06-22 à 16:50

Bonjour
La démarche est bonne. Il faut aussi savoir qu'une particule et son antiparticule ont des masses égales.

Posté par
hdiallo
re : Réaction d'annihilation 13-06-22 à 17:15

Merci.
Je trouve m = - 2me = - 1,8219.10-30 kg

Alors E = - 1,8219.10-30.(3.108)2 = -16,3971.1034 J

Soit E = - 1,64.1035 J

C'est bon ?

Posté par
hdiallo
re : Réaction d'annihilation 13-06-22 à 17:26

Calcul de la valeur de la fréquence commune aux deux photons

Toute l'énergie E libérée est emportée par les deux photons.

Donc E = h. = E/h

AN : \vartheta = \frac {1,64.10^35}{6,62.10^{-34}}

Soit = 2,48.1068 Hz

C'est une grande fréquence ça ! Je ne sais pas si j'ai trouvé la bonne réponse.

Posté par
hdiallo
re : Réaction d'annihilation 13-06-22 à 17:34

hdiallo @ 13-06-2022 à 17:15

Merci.
Je trouve m = - 2me = - 1,8219.10-30 kg

Alors E = - 1,8219.10-30.(3.108)2 = -16,3971.1034 J

Soit E = - 1,64.1035 J

C'est bon ?


Je reprend à partir de ce post. J'ai commis une erreur de calcul

E = - 1,8219.10-30.(3.108)² = -16,3971.10-14 J

E = - 1,64.10-13 J

Du coup la valeur de la fréquence change aussi

Posté par
hdiallo
re : Réaction d'annihilation 13-06-22 à 17:38

La fréquence devient :

= 2,48.1020 Hz

C'est bon ?

Posté par
vanoise
re : Réaction d'annihilation 13-06-22 à 18:05

L'énergie libérée est l'énergie de deux photons.

Posté par
hdiallo
re : Réaction d'annihilation 13-06-22 à 19:12

Donc ça veut dire que l'énergie d'un photon est E/2 ; ce qui donne 0,82.10-13 J

La fréquence d'un photon alors égale à l'énergie d'un photon divisée par la constante de Planck

= 0,82.10-13/(6,62.10-34)

Je trouve = 1,24.1020 Hz

= 1,24.1012 GHz

C'est ça ?

Posté par
vanoise
re : Réaction d'annihilation 13-06-22 à 20:04

Oui concernant la fréquence en hertz. Tu es sûr de la conversion en gigahertz ?

Posté par
hdiallo
re : Réaction d'annihilation 13-06-22 à 21:22

Oh non, je me suis trompé !

En gigahertz, on trouve 1,24.1011 GHz

Posté par
vanoise
re : Réaction d'annihilation 13-06-22 à 21:44

D'accord maintenant !

Posté par
hdiallo
re : Réaction d'annihilation 13-06-22 à 22:53

Merci bien vanoise



Mentions légales - Retrouvez cette page sur l'île de la physique - chimie
© digiSchool 2025

Vous devez être membre accéder à ce service...

Pas encore inscrit ?

1 compte par personne, multi-compte interdit !

Ou identifiez-vous :


Rester sur la page

Inscription gratuite

Fiches en rapport

parmi 245 fiches de physique

Désolé, votre version d'Internet Explorer est plus que périmée ! Merci de le mettre à jour ou de télécharger Firefox ou Google Chrome pour utiliser le site. Votre ordinateur vous remerciera !