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Calculez le nombre total de quarks « down » dans le noyau d’un élément qui a le numéro atomique 9, sachant que son noyau contient 28 quarks « up ».
Le nombre atomique correspond au nombre de protons dans le noyau d’un atome. Il s’agit du numéro d’un élément dans le tableau périodique. On nous a dit dans la question que l’élément a le numéro atomique neuf. On peut donc en déduire que le noyau de cet atome contient neuf protons. Les quarks sont des particules subatomiques avec des charges électriques fractionnaires et sont des constituants fondamentaux de la matière. Il existe six types différents ou saveurs de quark. Ils sont appelés « up » (haut), « down » (bas), « charm » (charme), « strange » (étrange), « top » (dessus) et « bottom » (dessous)bas. Ils peuvent se combiner de différentes manières pour former des particules composites telles que des protons et des neutrons. Un proton est composé de deux quarks « up », représentés par la lettre u, et d’un quark « down », représenté par la lettre d, alors qu’un neutron contient un quark « up » et deux quarks « down ».
Nous avons déjà établi que nous avons neuf protons. Si dans un proton, nous avons deux quarks « up », alors dans neuf protons, nous aurons neuf fois deux quarks « up », soit 18 quarks « up ». Et si un proton contient un quark « down », alors neuf protons contiendront neuf fois un quark « down », soit neuf quarks « down ». On nous a dit dans la question que le noyau contient 28 quarks. Nous avons calculé que 18 d’entre eux proviennent des protons. Et comme le noyau d’un atome ne contient que des protons et des neutrons, les quarks « up » restants doivent provenir des neutrons.
Pour trouver le nombre de quarks « up » des neutrons, nous devons soustraire le nombre de quarks « up » des protons du nombre total de quarks « up ». 28 quarks « up » moins 18 quarks « up » est égal à 10 quarks « up ». Comme dans le cas d’un neutron, il y a un quark « up » pour deux quarks « down », pour chaque 10 quarks « up », il doit y avoir deux fois 10 quarks « down », soit 20 quarks « down ». Nous avons donc calculé le nombre de quarks « down » dans les protons de ce noyau et le nombre de quarks « down » dans les neutrons.
Donc, pour trouver le nombre total de quarks « down », nous devons ajouter le nombre de quarks « down » des protons et des neutrons. Neuf quarks « down » plus 20 quarks « down » est égal à 29 quarks « down ». Par conséquent, le nombre total de quarks « down » dans ce noyau est de 29.
