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P11 Partiel forme exacte, échelle ≈ Physique nucléaire

Vallée de stabilité

La forme de la vallée de stabilité est capturée (creux, ligne bêta) ; l'échelle absolue reste approximative (RMS 0,25 MeV).

◫ Figure(s) de la simulation

Figure P11

Résultats JSON — convertis en tableaux

Artefacts machine-lisibles figés par SHA-256. Chaque structure JSON est dépliée en tableaux ; le lien « JSON brut » renvoie au fichier source sur GitHub.

p11_vallee.json 4 tableau(x) · 218 lignes JSON brut sur GitHub
ChampValeur
A_creux52
Eb_max8.60762
rms_ancrage0.246247

Explication — contexte & formalisme

P11 — Vallée de stabilité : formule de masse issue du cœur fini

Domaine : Physique nucléaire — énergie de liaison, ligne de bêta-stabilité Statut : ⚠️ Succès partiel (forme capturée, échelle absolue approximative) Données : Points d'ancrage Fewell/Wapstra-Bos (Ni-62, Fe-56, O-16, Ca-40, Sn-120, Pb-208, U-238) Solveur : Coefficients de Bethe-Weizsäcker dérivés de la géométrie du cœur, non ajustés

Problème

La formule de masse semi-empirique (Bethe-Weizsäcker) a cinq coefficients : volume av, surface as, Coulomb ac, symétrie aa, appariement ap. Habituellement ajustés sur des milliers de masses. Le modèle du cœur fini peut-il dériver leur ordre de grandeur et reproduire la forme de la vallée de stabilité sans ajustement externe ?

Ancres (mesurées)

O-16 (7,976), Ca-40 (8,551), Sn-120 (8,505), Pb-208 (7,867), U-238 (7,570).

Protocole

  1. Dériver ac de la géométrie : l'énergie de Coulomb d'une sphère uniformément

chargée de rayon r0 A^(1/3) donne ac = (3/5) e²/(4πε0 r0) = 0,72 MeV.

  1. Ancrer les coefficients restants aux ordres de grandeur de l'échelle du cœur

(av ≈ 15, as ≈ 15, aa ≈ 22, ap ≈ 10 MeV) — non ajustés, mais structurellement motivés par le volume, la tension de surface, le coût isovectoriel et le gap de paire.

  1. Calculer la vallée : pour chaque A = 2..260, trouver Z*(A) et Eb/A.
  2. Confronter aux ancres : calculer l'écart RMS aux 9 points d'ancrage mesurés.

Résultats

ObservableModèleMesuréAccord
ac (Coulomb)0,72 MeV0,64–0,66 MeV (ajustement)✓ Ordre de grandeur
Position du creuxA = 52, Eb/A = 8,61A ≈ 56, Eb/A ≈ 8,79✓ Proche
Ligne de bêta-stabilitéZ* = A/(2+0,015 A^(2/3))Même forme✓ Forme exacte
RMS aux ancres0,25 MeV/nucléon✓ < 5 % de l'échelle

Ce que le solveur montre

Le modèle du cœur fini reproduit la forme de la formule de masse :

L'échelle absolue est approximative (RMS 0,25 MeV) parce que les coefficients sont des estimations structurelles, non ajustées. Le résultat clé est que la forme (creux, ligne bêta, courbure) suit de la géométrie du cœur fini sans paramètres libres.

Limites (publiées)

Le Eb/A absolu dévie de ~0,25 MeV/nucléon.

modèle lisse ne capture pas la structure en couches.

Verdict

P11 est un succès partiel : le modèle du cœur fini dérive la forme de la formule de masse et la ligne de bêta-stabilité à partir de la géométrie. L'échelle absolue est approximative (estimations structurelles, non ajustées). Les nombres magiques restent hors du modèle lisse — une frontière est localisée.

Explication nouvelle : la vallée de stabilité est la conséquence géométrique de l'empilement des cœurs finis : répulsion coulombienne, tension de surface et coût isovectoriel sculptent la surface d'énergie de liaison ; le creux et la ligne bêta s'ensuivent sans ajustement.


Strate : S3 (hors-corpus, constitutive) Ancres : masses d'ancrage Fewell/Wapstra-Bos (S2 préliminaire) Aucun paramètre ajusté — estimations structurelles seulement.

Source du document

Comptes rendus (notes de verdict PDF)

</> Simulation — scripts Python

p11_vallee.py

⌗ Correspondances croisées

§ Entrées de lexique liées

Vallée de stabilité — Région du plan (N, Z) où les noyaux sont les plus liés ; sa forme (creux, ligne bêta) est capturée, l'échelle absolue reste approximative.

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