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 Neutron

Particule subatomique du noyau atomique, sans charge électrique. Les neutrons sont présents dans le noyau des atomes, liés avec des protons par l'interaction forte. Le neutron n'est pas une particule élémentaire, étant composé de trois autres particules : deux quarks down et un quark up. D'une durée de vie quasiment infinie lorsqu'il se trouve au sein du noyau atomique, le neutron se désintègre en 885,7 s (15 minutes environ) une fois isolé ! Il se désintègre alors en un proton (lorsqu'un quark down, de charge -1/3, change de saveur et se transforme en un quark up, de charge +2/3), en émettant un boson W- qui se désintègre à son tour en un électron et un antineutrino : c'est la désintégration bêta. Or cette durée de vie, en lien direct avec sa stabilité, est déterminante pour reconstituer l'histoire des formations des éléments chimiques dans l'Univers. C'est pourquoi 2 expériences ont été imaginées et réalisées pour effectuer cette mesure avec précision : la méthode de la bouteille consiste à compter le nombre de neutrons isolés dans une bouteille pendant un temps limité ; la méthode du faisceau consiste à compter le nombre de protons issus de la désintégration d'un faisceau de neutrons. Le problème, c'est que la méthode du faisceau trouve systématiquement une durée de vie du neutron plus longue de 8 secondes que celle de la bouteille ! [02/2014] La masse du neutron est supérieure de 0,14 % à celle du proton. Les 2 particules sont composées de 3 quarks : 1 up et 2 down pour le neutron, contre 2 up et un down pour le proton - et la masse du quark down est légèrement plus massive que celle du down. Mais le proton possède une charge électrique, qui créé un champ électrique et donc une énergie, laquelle engendre un surplus de masse que l'on pensait en faveur du proton : il n'en est rien [05/2015].
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