NOYAU ATOMIQUE

Ce sujet est traité dans les articles suivants :

1.  NUCLÉAIRE (PHYSIQUE) - Noyau atomique

Écrit par : Luc VALENTIN

La découverte d'un noyau minuscule au centre de l'atome date du début du siècle (Rutherford, 1911), mais c'est celle du neutron (Chadwick, 1932) qui lança la physique nucléaire sur ses bases actuelles. Depuis lors, en effet, on admet qu'un noyau de numéro atomique Z et de nombre de masse A comporte Z protons et… Lire la suite

2.  ALPHA RAYONNEMENT

Écrit par : Bernard PIRE

…  la désintégration alpha fut proposée en 1927 par George Gamow, Ronald Gurney et Edward U. Condon. *La réaction (A, Z) → (A — 4, Z — 2) + α est spontanée pour certains éléments naturels de nombre atomique supérieur à 82 et est observée pour des isotopes artificiels de Z plus petits. La période… Lire la suite

3.  ANTIMATIÈRE

Écrit par : Bernard PIRE, Jean-Marc RICHARD

Dans le chapitre "Antimatière en laboratoire"  : … Les antiprotons lents ouvrent des perspectives inédites en physique nucléaire. En frôlant les *noyaux, les antiprotons peuvent exciter des niveaux d'énergie qui ne sont pas facilement accessibles avec des électrons ou des protons. L'annihilation d'un antiproton sur un noyau correspond à un dépôt très localisé d'une énorme quantité d'énergie.… Lire la suite

4.  ATOME

Écrit par : José LEITE LOPES

Dans le chapitre "L'atome de Rutherford"  : … environ 10⁴ fois inférieures à celles de l'atome entier. Cette région constitue le *noyau atomique autour duquel doivent se déplacer les électrons soumis à l'action des forces électromagnétiques. Le modèle de Rutherford identifie la structure de l'atome à un système planétaire ; le noyau joue le rôle du soleil, et les… Lire la suite

5.  ATOMIQUE PHYSIQUE

Écrit par : Philippe BOUYER, Georges LÉVI

Dans le chapitre "L'état des connaissances au début du XX^e siècle"  : … pour être des noyaux d'hélium) permirent de donner la structure générale d'un atome : un minuscule *noyau contient l'essentiel de la masse et possède une charge positive égale au numéro atomique Z multipliée par la valeur absolue de la charge électrique (qe) de l'électron ; le noyau est entouré par un nombre d'électrons égal au numéro… Lire la suite

6.  BÊTA RAYONNEMENT

Écrit par : Bernard PIRE

… Forme de radioactivité dans laquelle un *noyau émet un électron et un antineutrino (rayon bêta moins) ou un positron et un neutrino (rayon bêta plus). Ce processus donne naissance à un autre noyau ayant un neutron de moins et un proton de plus que le noyau initial. Les travaux de Wolfgang Pauli, Francis Perrin et Enrico Fermi permirent de comprendre… Lire la suite

7.  BOHR AAGE (1922-2009)

Écrit par : Bernard PIRE

…  quelques mois à l'université Columbia de New York dans le fameux groupe d'Isidor Isaac Rabi. De *retour à Copenhague en 1950, il y commence une longue collaboration avec Ben R. Mottelson sur l'étude de la structure des noyaux atomiques. Nommé professeur de physique à l'université de Copenhague en 1956, il succède à son père comme directeur de l'… Lire la suite

8.  BOHR NIELS (1885-1962)

Écrit par : Léon ROSENFELD

Dans le chapitre "De l'électromagnétisme classique à la théorie atomique"  : … la pensée. Dès les années trente, l'activité de l'Institut de Copenhague s'orienta vers l'étude des *noyaux atomiques. En 1936, Bohr mit en évidence un des mécanismes les plus importants des réactions nucléaires, fondé sur la formation, à partir des particules entrant initialement en interaction, d'un noyau composé de vie moyenne… Lire la suite

9.  COSMOLOGIE

Écrit par : Marc LACHIÈZE-REY

Dans le chapitre "La nucléosynthèse primordiale"  : … toutes entre elles ; néanmoins, elles ne sont pas liées dans des structures telles que des *noyaux d'atomes) : essentiellement des neutrons, des protons et des électrons pour la matière, des photons et des neutrinos pour le rayonnement. Il n'existe donc aucun noyau d'élément chimique puisque ceux-ci sont des assemblages liés de nucléons (… Lire la suite

10.  CURIE LES

Écrit par : Marcel FRILLEY

Dans le chapitre "Radioactivité et théorie du noyau atomique"  : … entre les rayonnements accompagnant une même transmutation. On admet l'hypothèse que les *noyaux stables (ou ceux qui sont radioactifs, avant leur transmutation) possèdent une énergie interne, que la loi de la relativité d'Einstein a identifiée à une partie de leur masse. Dans le bilan des masses correspondant à une transmutation, une… Lire la suite

11.  DE LA RADIOACTIVITÉ À LA FISSION DE L'ATOME - (repères chronologiques)

Écrit par : Robert DAUTRAY

… intuitif. Par exemple, les sources de radiothérapie dans les hôpitaux sont exprimées en Ci.

*Rutherford montre l'existence d'un noyau de l'atome et propose un modèle de l'atome (modèle de Rutherford) : un noyau entouré d'électrons. Il identifie cette structure à un système planétaire : le noyau joue le rôle du Soleil et les électrons celui… Lire la suite

12.  DESCRIPTION DE L'ATOME

Écrit par : Bernard PIRE

  *Ernest Rutherford (1871-1937) propose en 1911 un modèle planétaire de l'atome. L'interprétation des résultats expérimentaux obtenus par ses collaborateurs Hans Geiger et Ernest Marsden sur la déviation violente des rayons α une mince feuille d'or lui permet de comprendre qu'un atome est constitué d'un noyau extrêmement… Lire la suite

13.  ÉNERGIE - La notion

Écrit par : Julien BOK

Dans le chapitre "Énergie nucléaire"  : … *Les réactions nucléaires peuvent ainsi libérer une énergie cinétique considérable. Les noyaux des atomes sont composés de deux types de particules appelées nucléons : les protons et les neutrons. Les protons, ou noyaux d'hydrogène, ont une masse mp = 1,672 5 . 10^—27 kg et une charge positive e = 1,6… Lire la suite

14.  ÉTAT, physique atomique et nucléaire

Écrit par : Pierre MOYEN

… *Description la plus complète d'un atome ou d'un noyau. Dans le formalisme de Heisenberg, un état correspond à un vecteur propre de la matrice décrivant le système. À un état correspond une valeur de l'énergie et une seule, que le système soit placé ou non dans un champ extérieur, mais plusieurs états peuvent avoir la même énergie : on dit alors qu'… Lire la suite

15.  FERMI ENRICO (1901-1954)

Écrit par : P. M. HEIMANN, Eduardo de RAFAEL

Dans le chapitre "Recherches sur le noyau de l'atome"  : … Fermi s'intéressa ensuite au problème de la constitution du *noyau atomique, et particulièrement à sa désintégration β^— (émission d'électrons par des noyaux radioactifs). Pour fournir une explication de ce phénomène qui rende compte de la loi de conservation de l'énergie, Wolfgang Pauli avait imaginé que des particules hypothétiques… Lire la suite

16.  GAMMA RAYONNEMENT

Écrit par : Bernard PIRE

… Rayonnement électromagnétique de grande énergie dû à une désexcitation d'un *noyau atomique. Il est d'abord observé en 1900 par le chimiste français Paul Ulrich Villard (1860-1934) comme l'émission par un échantillon de radium de rayons au pouvoir pénétrant très supérieur à celui des rayons β. Henri Becquerel confirme très rapidement cette… Lire la suite

17.  GOEPPERT-MAYER MARIA (1906-1972)

Écrit par : Bernard PIRE

…  Elle restera à Chicago jusqu'en 1960 et y obtiendra ses résultats les plus fameux, en particulier *le modèle en couche du noyau atomique, qui lui vaudra de partager le prix Nobel de physique en 1963 avec le physicien allemand Johannes Hans D. Jensen et le physicien américain d'origine hongroise Eugene Wigner. En 1960, elle rejoint l'université La… Lire la suite

18.  HEISENBERG WERNER KARL (1901-1976)

Écrit par : Léon ROSENFELD

Dans le chapitre "Problèmes atomiques et nucléaires"  : … expliquer le ferromagnétisme. Dès la découverte du neutron (1932) comme constituant des *noyaux atomiques, Heisenberg développa une théorie de la constitution des noyaux, considérés comme systèmes de protons et de neutrons, dans laquelle la liaison entre neutrons et protons était assurée par une force d'une nature nouvelle ayant… Lire la suite

19.  HERZBERG GERHARD (1904-1999)

Écrit par : Christian JUNGEN

…  à Göttingen (1928-1929) où il travaille dans les instituts dirigés par Max Born et James Franck. *Avec Walter Heinrich Heitler, il montre, en s'appuyant sur les alternances d'intensité observées dans le spectre Raman de rotation de N2, que le noyau d'azote ne peut pas contenir des électrons, contrairement à une idée reçue à l'époque.… Lire la suite

20.  INTERACTIONS (physique) - Interaction électrofaible

Écrit par : Bernard PIRE

La première manifestation de l'interaction nucléaire faible qu'on a observée est la* désintégration β^– de certains noyaux atomiques. Cette transmutation d'un élément vers un autre provient de la transformation d'un neutron en un proton avec émission d'un électron et d'un antineutrino. La radioactivité β⁺ est… Lire la suite

21.  INTERACTIONS (physique) - Interaction nucléaire forte

Écrit par : Bernard PIRE

L'*interaction nucléaire forte, longtemps inaccessible, est responsable de la cohésion des divers noyaux atomiques. Sa compréhension a nécessité l'usage d'accélérateurs de particules, seuls outils capables de sonder la matière jusqu'à l'échelle où elle joue un rôle dominant. Sa description actuelle se fonde sur… Lire la suite

22.  ISOTOPES, biologie

Écrit par : René BIMBOT, Marc PASCAUD, Maurice TUBIANA

Les atomes sont constitués d'un *noyau autour duquel gravitent Z électrons porteurs de charges négatives (Z au total). Le noyau atomique est lui-même composé de Z protons portant chacun une charge positive unité et de N neutrons non chargés. Les masses du proton et du neutron étant voisines de 1 en unité de… Lire la suite

23.  JENSEN JOHANNES HANS DANIEL (1907-1973)

Écrit par : Bernard PIRE

… *Fils d'un jardinier, Johannes Hans Daniel Jensen naît le 25 juin 1907 à Hambourg et meurt le 11 février 1973 à Heidelberg (Allemagne). Après des études à Hambourg et à Fribourg-en-Brisgau, il passe sa thèse en 1932, puis devient assistant à l'institut de physique théorique de l'université de Hambourg. Professeur à l'université de Hanovre à partir… Lire la suite

24.  MATÉRIALISATION, physique

Écrit par : Georges KAYAS

… *On appelle matérialisation toute transformation d'énergie en matière ; le seul processus connu de matérialisation est celui du photon d'énergie hν qui se convertit, au voisinage d'un noyau, en une paire électron-positron. Le phénomène ne peut avoir lieu dans le vide, où serait impossible la conservation du quadrivecteur énergie-impulsion… Lire la suite

25.  MATIÈRE (physique)

Écrit par : Jean-Marc LÉVY-LEBLOND

…  bien différenciés. Dès 1911, Ernest Rutherford révélait la composition interne des atomes : *un noyau central massif et très concentré, environné d'électrons (qui expliquent toutes les propriétés chimiques et lumineuses des atomes). Les structures des atomes, comme leurs échelles (tant spatiale qu'énergétique), sont entièrement gouvernées… Lire la suite

26.  MATIÈRE (physique) - État solide

Écrit par : Daniel CALÉCKI

…  elle n’est pas suffisante : en effet, il est confronté à un nombre gigantesque d'électrons et de *noyaux interagissant, essentiellement, par l'intermédiaire de forces coulombiennes. Le premier objectif du physicien devrait être de prédire comment, à l'état solide, ces atomes vont se structurer spatialement ; mais il est hors d'atteinte, même avec… Lire la suite

27.  MOLÉCULE

Écrit par : André JULG

…  de l'Univers baissant, les protons et les neutrons commencèrent à s'associer pour former des *noyaux, objets massifs et de charge positive. D'où le nom de nucléons sous lequel on désigne globalement les protons et les neutrons. C'est la nucléosynthèse qui se poursuit encore de nos jours dans le cœur des étoiles. Nous n'… Lire la suite

28.  MOSELEY HENRY GWYN-JEFFREYS (1887-1915)

Écrit par : Georges KAYAS

… *Physicien britannique, né à Weymouth, dans le Dorset, qui a démontré expérimentalement (par l'analyse des spectres de rayons X) que les propriétés physiques et chimiques des éléments sont déterminées par le nombre atomique, et non par la masse atomique, établissant ainsi la notion de nombre atomique (proposée un an auparavant par le Néerlandais Van… Lire la suite

29.  MÖSSBAUER EFFET

Écrit par : Pierre IMBERT

Le phénomène d'émission et d'absorption de photons gamma par des *noyaux atomiques sans perte d'énergie due au recul de ces noyaux ni perte de résolution due à leur agitation thermique fut découvert et expliqué par le physicien allemand Rudolf L. Mössbauer en 1957-1958, ce qui lui valut le prix Nobel de physique en… Lire la suite

30.  MÖSSBAUER RUDOLF (1929- )

Écrit par : Bernard PIRE

… *Né le 31 janvier 1929 à Munich (Allemagne), Rudolf Ludwing Mössbauer fit ses études à l'Université technique de Munich puis à l'Institut Max-Planck de recherches médicales à Heidelberg. Il étudia à partir de 1953 l'absorption des rayons γ par la matière et soutint sa thèse sur les phénomènes d'absorption résonante par les noyaux atomiques en… Lire la suite

31.  MOTTELSON BEN ROY (1926- )

Écrit par : Bernard PIRE

… *Né en 1926 à Chicago, Ben Roy Mottelson fait ses études supérieures à Harvard et y soutient sa thèse de doctorat en physique nucléaire théorique en 1950, sous la direction de Julian Schwinger (Prix Nobel de physique en 1965). Il rejoint alors l'institut de physique théorique de Copenhague (qui allait devenir l'institut Niels-Bohr) où il fait toute… Lire la suite

32.  NEUTRON

Écrit par : Bernard SILVESTRE-BRAC

Le neutron est, avec le proton, une particule constitutive du *noyau atomique. Un noyau (Z, A), de numéro atomique Z et de nombre de masse A, est un assemblage constitué de briques élémentaires de deux types différents : Z protons et A—Z neutrons. Ces deux particules jouent donc un rôle fondamental dans tous les… Lire la suite

33.  NICKEL

Écrit par : Jacques GRILLIAT, Bernard PIRE, Michel RABINOVITCH, Jacques SALBAING

Dans le chapitre "L'isotope 78 du nickel "  : … *Pour les physiciens nucléaires, le noyau de l'isotope 78 du nickel est très particulier. Ils l'appellent même « doublement magique », car son nombre de protons (28) et son nombre de neutrons (50) sont tous les deux caractéristiques de couches complètes (comme il en va des atomes nobles tels l'argon ou le néon dont toutes les couches électroniques… Lire la suite

34.  NOYAUX À HALO, physique nucléaire

Écrit par : Bernard PIRE

… Forme particulière de certains isotopes très riches en neutrons de *noyaux atomiques légers. Le premier exemple découvert est le lithium 11, qui contient un cœur formé de trois protons et de six neutrons entouré d'un halo de deux neutrons ; l'extension spatiale de ce halo est entre cinq et dix fois supérieure à la taille du cœur, ce qui s'explique… Lire la suite

35.  NOYAUX EXOTIQUES, physique nucléaire

Écrit par : Bernard PIRE

… *Noyau très éloigné des conditions de stabilité par la proportion en protons et en neutrons. Ces noyaux, très déficitaires en neutrons ou en protons, sont très éphémères, leurs demi-vies allant de la milliseconde à la seconde. On en connaît plusieurs milliers qu'on produit par bombardement de noyaux par des neutrons, des protons ou d'autres noyaux,… Lire la suite

36.  NOYAUX MAGIQUES, physique nucléaire

Écrit par : Bernard PIRE

… *On dit qu'un noyau est magique lorsque le nombre de ses protons ou de ses neutrons correspond à des couches complètes. Ces nombres magiques sont 2, 8, 20, 28, 50, 82 et 126. La situation est l'analogue au niveau nucléaire du cas des gaz rares dont les couches électroniques atomiques sont complètes. Les noyaux magiques – hélium, oxygène, calcium,… Lire la suite

37.  NUCLÉAIRE - Réacteurs nucléaires

Écrit par : Jean BUSSAC, Frank CARRÉ, Robert DAUTRAY, Jules HOROWITZ, Jean TEILLAC

Dans le chapitre " Principes physiques"  : … Un *neutron peut produire la fission des isotopes ²³³U et ²³⁵U de l'uranium et celle des isotopes ²³⁹Pu et ²⁴¹Pu du plutonium, quelle que soit son énergie. Pour les autres noyaux lourds (²³⁸U, ²³²Th, ²⁴⁰Pu... par exemple), la fission n'intervient que si l'énergie du neutron… Lire la suite

38.  NUCLÉAIRE - Applications militaires

Écrit par : Paul BOUÉ, Thierry MASSARD, François OLIVE

Dans le chapitre " Matériaux de base et réactions"  : … abondant (99,3 p. 100 de l'uranium naturel). La réaction utilisée est la fission, dans laquelle le* noyau de l'atome se casse sous l'effet d'un neutron, en donnant généralement deux noyaux plus petits, appelés produits de fission, et deux ou trois neutrons. Les noyaux obtenus sont différents d'une fission à une autre. Plus de 200 isotopes ont été… Lire la suite

39.  NUCLÉAIRE - Déchets

Écrit par : Pierre BEREST, Jean-Paul SCHAPIRA

Dans le chapitre "Données de base"  : … Les corps à vie longue visés par la transmutation sont créés par interaction des neutrons avec les *noyaux lourds (uranium, plutonium) constituant le combustible de départ ou créés lors de son irradiation dans le réacteur. Ils se répartissent suivant deux catégories : les produits de fission et les actinides. Les premiers sont des fragments de… Lire la suite

40.  NUCLÉAIRE (PHYSIQUE) - Les principes physiques

Écrit par : Bernard PIRE

On *connaît actuellement des centaines de noyaux atomiques. Chacun est représenté par son nombre atomique Z, c'est-à-dire le nombre de protons qu'il contient, et par son nombre de masse A, qui correspond au nombre total de ses nucléons (protons ou neutrons). Des éléments contenant le même… Lire la suite

41.  NUCLÉAIRE (PHYSIQUE) - Isotopes

Écrit par : René BIMBOT, René LETOLLE

Le *noyau est la partie centrale de l'atome autour de laquelle se déplacent les électrons. Le noyau est constitué de Z protons (chargés positivement) et de N neutrons (neutres électriquement). La masse atomique A du noyau est égale à la somme de N et de Z. Le nombre Z… Lire la suite

42.  NUCLÉAIRE (PHYSIQUE) - Faisceaux d'ions lourds

Écrit par : Marc LEFORT, Bernard PIRE

Les *faisceaux d'ions de numéro atomique Z supérieur à 3 (du lithium à l'uranium) constituent des sondes particulièrement intéressantes de la matière nucléaire. Les techniques de préparation de sources ionisées et d'accélération des faisceaux ont permis de fournir aux physiciens les moyens de sonder les… Lire la suite

43.  NUCLÉOSYNTHÈSE

Écrit par : Jean AUDOUZE

Dans le chapitre "Les processus de la nucléosynthèse"  : … de façon tout à fait analogue à une réaction chimique avec cette différence qu'elle affecte les *noyaux et non les atomes. Deux grandeurs physiques caractérisent toute réaction : la probabilité que celle-ci se produise (en fonction des paramètres physiques du milieu : température, densité, composition, etc.) et la chaleur ou énergie dégagée ou… Lire la suite

44.  NUCLIDE ou NUCLÉIDE

Écrit par : Georges KAYAS

… *On appelle nuclides, ou espèces nucléaires, l'ensemble des noyaux de tous les isotopes des éléments chimiques. Les isotopes d'un élément étant caractérisés par le même nombre atomique Z et possédant un nombre variable N de neutrons, tels que Z + N = A (masse atomique), un nuclide est parfaitement déterminé par la donnée de deux nombres Z et A, dont… Lire la suite

45.  PARTICULES ÉLÉMENTAIRES - Caractères généraux

Écrit par : Maurice JACOB, Bernard PIRE

Dans le chapitre " Essai de définition de la particule élémentaire"  : … ^—10 m (fig. 1). Continuant cette descente dans la structure de la matière, on atteint le *noyau de l'atome, avec une taille typique de 10^—14 m, puis le nucléon (proton ou neutron) dont la dimension est de l'ordre de 10^—15 m. Les noyaux sont constitués de protons et de neutrons, liés entre eux d'une… Lire la suite

46.  PARTICULES ÉLÉMENTAIRES - Fermions

Écrit par : Jean-Eudes AUGUSTIN, Michel PATY, Bernard PIRE

Dans le chapitre " Quarks"  : … soit un minuscule système solaire où des électrons chargés négativement « tournent » autour d'un *noyau chargé positivement, que chacun de ces noyaux soit formé d'un nombre entier de protons et de neutrons (par exemple, l'isotope 238 de l'uranium, noté ²³⁸92U, possède 92 protons et 146 neutrons) – voilà qui… Lire la suite

47.  PLASMA DE QUARKS ET DE GLUONS

Écrit par : Bernard PIRE

Dans le chapitre "LA CHROMODYNAMIQUE QUANTIQUE ET LES PHASES DE LA MATIÈRE ÉLÉMENTAIRE"  : … La chromodynamique quantique décrit les forces nucléaires responsables de la cohésion des *noyaux atomiques comme dues aux interactions entre quarks, antiquarks et gluons. Proposée au début des années 1970, cette théorie rend compte de nombreuses observations et mesures expérimentales et est maintenant considérée comme une pièce… Lire la suite

48.  PROTON

Écrit par : Nicole d' HOSE

…  d'atomes (dont la dimension est de l'ordre de 10^—10 mètre), eux-mêmes formés par un *noyau (dont la dimension est de l'ordre de 10^—15 mètre, soit 1 femtomètre [fm]) autour duquel gravitent des électrons. Le proton est une particule de charge électrique positive, numériquement égale à celle de l'électron, mais de masse 1 … Lire la suite

49.  QUANTIQUE PHYSIQUE

Écrit par : Claude de CALAN

Dans le chapitre "Quelques applications de la physique quantique"  : … de Mendeleïev ainsi que les fréquences des raies spectrales de ces divers éléments. L'étude des *noyaux d'atomes qui relève de la physique nucléaire (cf. physique nucléaire) est un problème plus compliqué, mais on a pu construire des modèles donnant, avec une bonne approximation, les énergies de liaison entre protons et… Lire la suite

50.  RADIOACTIVITÉ

Écrit par : Bernard SILVESTRE-BRAC

Dans le chapitre " La loi de décroissance radioactive"  : … *Un noyau radioactif X va, tôt ou tard, se transformer de la façon suivante : X → A + B + ... + G (1). Les particules A, B, ..., G peuvent être elles-mêmes d'autres noyaux, ou des particules plus élémentaires. L'ensemble des particules A, B, ..., G s'appelle une voie de désintégration. X peut avoir une seule ou plusieurs voies différentes. De plus,… Lire la suite

51.  RADIOACTIVITÉ EXOTIQUE ou RADIOACTIVITÉ PAR IONS LOURDS

Écrit par : Gérard ARDISSON

Dans le chapitre "Les différents modes de désintégrations radioactives"  : … Jusqu'à 1984, les différents modes de désintégrations des *noyaux atomiques étaient groupés en deux classes caractérisées par la nature des particules émises : les désintégrations leptoniques dans lesquelles il y a émission de particules légères et les désintégrations hadroniques avec émission d'une ou plusieurs particules lourdes. Les… Lire la suite

52.  RADIOÉLÉMENTS & RAYONNEMENTS IONISANTS

Écrit par : Jean-Louis BOUTAINE, René COPPENS, Pierre GUERIN de MONTGAREUIL, Richard HOURS, Jean-René PUIG

Les radioéléments sont des isotopes dont les *noyaux sont instables, car ils possèdent un trop-plein d'énergie ; ils s'en libèrent spontanément, tel un ressort qui se détend, en une ou en plusieurs étapes, pour revenir à un état plus stable, en émettant des rayonnements particulaires (α, β… Lire la suite

53.  RAINWATER LEO JAMES (1917-1986)

Écrit par : Bernard PIRE

… *Né le 9 décembre 1917 dans la petite ville de Council (Idaho) et mort le 31 mai 1986 à Yonkers (État de New York), Leo James Rainwater passe son enfance en Californie et fait ses études supérieures au California Institute of Technology de Pasadena. Il est diplômé en 1939, et rejoint l'université Columbia de New York où il va effectuer toute sa… Lire la suite

54.  RAYONNEMENT COSMIQUE - Rayons cosmiques

Écrit par : Lydie KOCH-MIRAMOND, Bernard PIRE

Les rayons cosmiques sont des *noyaux atomiques et des particules élémentaires qui voyagent dans l'espace à des vitesses voisines de celle de la lumière. Certains d'entre eux s'approchent suffisamment de la Terre pour être détectés par des instruments placés dans des satellites en orbite terrestre ou… Lire la suite

55.  RELATIVITÉ - Relativité restreinte

Écrit par : Bernard PIRE

Dans le chapitre "L'équivalence masse-énergie"  : … entre la masse et l'énergie est particulièrement bien mise en évidence au niveau subatomique. *Si un noyau de grande masse parvient à se scinder en deux noyaux dont la somme des masses est inférieure à la masse initiale, il en résulte un dégagement d'énergie proportionnel à la perte de masse. C'est le principe des centrales électriques… Lire la suite

56.  RÉSONANCE MAGNÉTIQUE

Écrit par : Jacques COURTIEU, Maurice GOLDMAN

Dans le chapitre "Principe de la résonance magnétique"  : … leur résonance magnétique porte le nom de résonance paramagnétique électronique, ou R.P.E. *Les noyaux atomiques dont le spin est non nul possèdent eux aussi un moment magnétique, environ un millier de fois plus faible que les moments électroniques ; leur résonance s'appelle résonance magnétique nucléaire ou R.M.N. Dans le cas des… Lire la suite

57.  RUTHERFORD ERNEST lord (1871-1937)

Écrit par : Agnès LECOURTOIS

…  Nobel en 1908, deux ans avant ses recherches sur la diffusion des rayons alpha et la structure des *noyaux susceptible d'expliquer cette diffusion — sa théorie nucléaire —, recherches qui constituent sa contribution la plus importante à la physique. En 1912, Niels Bohr se joint au laboratoire de Manchester, et c'est là qu'il adapte la structure… Lire la suite

58.  SPALLATION

Écrit par :  Universalis

… *Réaction nucléaire à haute énergie dans laquelle un noyau-cible frappé par une particule incidente d'énergie supérieure à environ 50 millions d'électronvolts (50 MeV) émet un jet de particules plus légères et produit un noyau dont la masse est en général comparable à celle du noyau d'origine. Les particules légères émises sont des neutrons, des… Lire la suite

59.  SPECTROMÉTRIE DE MASSE

Écrit par : Michel de SAINT SIMON

Dans le chapitre "Physique nucléaire"  : … d'ions radioactifs : technique I.S.O.L. (Isotope Separator On-Line). La mesure de la masse du *noyau dans son état fondamental fournit une donnée de base pour comprendre sa structure interne (énergie de liaison des nucléons). En s'appuyant sur les masses de noyaux radioactifs de très courte période, on tente de prédire les propriétés de noyaux… Lire la suite

60.  SPECTROSCOPIE

Écrit par : Michel de SAINT SIMON

Dans le chapitre " Spectroscopie atomique"  : … (R.M.N.). Les transitions de ce type se produisent dans le domaine des radiofréquences. Le *noyau de l'atome possède un spin total qui dépend de sa structure interne. Ce spin se combine avec le moment angulaire total j de l'électron optique pour donner lieu à la structure hyperfine. Les faibles variations de propriétés des noyaux d… Lire la suite

61.  SPIN DU PROTON

Écrit par : Bernard PIRE

Dans le chapitre "Quarks et gluons, particules élémentaires du noyau atomique"  : … Tout atome se compose d'un *noyau de charge positive autour duquel gravitent des électrons chargés négativement. On sait depuis les années 1930 que ce noyau est un assemblage de protons et de neutrons dont la cohésion est due à une interaction extraordinairement intense, l'interaction nucléaire forte. Des expériences effectuées à la fin des années… Lire la suite

62.  STRIPPING, physique

Écrit par : Jean-Pierre MENDIBURU

… *On appelle « stripping » une réaction nucléaire où une partie du noyau projectile est, au cours de l'interaction, cédée au noyau cible. L'autre partie du projectile poursuit une trajectoire relativement peu perturbée dont la détection sert à signer la réaction. Par exemple : d + P³¹ → p + P³². Cette réaction… Lire la suite

63.  THERMONUCLÉAIRE ÉNERGIE

Écrit par : Robert DAUTRAY, Pascal GARIN, Michel GRÉGOIRE, Guy LAVAL, Jean-Paul WATTEAU, Joseph WEISSE

Dans le chapitre "La fusion thermonucléaire"  : … Le *noyau d'un atome est constitué de deux types de particules appelées nucléons : les protons de charge positive et les neutrons de charge nulle. La cohésion des nucléons, et donc la stabilité des atomes, est assurée par une force à courte portée (10^—15 m) appelée interaction forte. Elle s'oppose à la force électrostatique qui est, au… Lire la suite

64.  TRANSURANIENS

Écrit par : Hubert DOUBRE

Dans le chapitre "Structure nucléaire"  : … La *spectroscopie a mis en évidence les formes très déformées des noyaux de la seconde moitié des actinides (²⁴⁸Cf, ²⁵⁰Cf et ²⁵⁶Fm). De tels noyaux peuvent tourner sur eux-mêmes (par exemple, lors de leur synthèse par fusion). Les séquences de leur désexcitation par émission de rayonnement γ, faciles à identifier,… Lire la suite

65.  UNIVERS

Écrit par : Jean AUDOUZE, James LEQUEUX

Dans le chapitre "Domaine nucléaire"  : … Les *noyaux des atomes sont formés de nucléons (protons et neutrons) qui échangent entre eux des mésons π et, lorsque les noyaux se désexcitent, des photons dans le domaine gamma. Leur taille est de quelque 10^—15 mètre et leur masse se compte en unités de 1,6 × 10^—27 kilogramme. Leur masse volumique est très élevée : de 10… Lire la suite

66.  WALTON ERNEST THOMAS SINTON (1903-1995)

Écrit par : Bernard PIRE

…  d'années, on soumettait la matière à des rayonnements ionisants naturels pour l'étudier, briser un *noyau atomique avec des projectiles préparés en laboratoire restait une gageure. Comment en effet bombarder une cible si minuscule ? Les projectiles qu'on pouvait envisager, protons ou rayons α (respectivement noyaux d'hydrogène et d'hélium), de… Lire la suite

67.  WIGNER EUGENE PAUL (1902-1994)

Écrit par : Viorel SERGIESCO

…  dit solide de Wigner). Se tournant ensuite vers la physique nucléaire, il a proposé un modèle de *noyau fondé sur l'existence entre les nucléons d'une force indépendante de la charge et du spin (force de Wigner, 1937) et contribué à la résolution du problème de la réaction en chaîne. Finalement, ses contributions à la physique des particules… Lire la suite

68.  YUKAWA HIDEKI (1907-1981)

Écrit par : Michel PATY

…  la mécanique quantique, Yukawa poursuivait ses recherches sur les problèmes de la physique des *noyaux. En 1933, il se rendit à l'université d'Ōsaka où il fut nommé professeur assistant en 1936. Il travailla comme théoricien, en relation avec une importante équipe de jeunes physiciens expérimentateurs qui disposaient d'un cyclotron. Stimulé par… Lire la suite