Les différentes particules
Constantes nucléaires

1.1 Les bosons

Les bosons sont des particules d’échange : elles reflètent les interactions entre particules, on les appelle aussi « messagers ».

• Le graviton est le messager de l’interaction gravitationnelle ; le photon est celui de l’interaction électromagnétique. Ces deux interactions étant de portée infinie, la masse de ces bosons doit être nulle. Leur durée de vie est infinie.

• Le boson intermédiaire est le messager de l’interaction nucléaire faible. Neutres (Z) ou chargées (W^±), ces particules ont été mises en évidence en 1983. La portée de l’interaction étant très courte (< 10^–18 m), leur masse est élevée (de l’ordre de 80 à 90 GeV/c ² selon leur nature). Leur durée de vie doit être inférieure à 10^–25 s, ce qui est compatible avec la durée des échanges mis en jeu.

• Les mésons Π sont les messagers de l’interaction nucléaire forte, celle qui lie les nucléons entre eux. Ces mésons Π (ou pions) ont une masse égale à 273 fois la masse de l’électron (139,5 MeV/c ²) ; ils peuvent être neutres (Π⁰) ou chargés (Π ⁺ ou Π ^–).

  La durée de vie des mésons Π chargés est égale à 2,6 × 10^{– 8} s ; ils se désintègrent par interaction nucléaire faible en muons (µ⁺ ou µ^–) et neutrino, les muons se désintégrant eux-mêmes (durée de vie : 2,197 × 10^{– 6} s) en e^– ou e⁺ et deux neutrinos.

  Le pion neutre est beaucoup plus éphémère (durée de vie : 8,4 × 10^–17 s) ; il se désintègre en donnant deux photons γ. On voit ainsi émerger de nouvelles particules (muons et neutrinos), liées elles-mêmes aux particules d’échange.

• La théorie des quarks,...