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NUCLÉAIRE (PHYSIQUE) Faisceaux d'ions lourds

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 multiples formes d'existence du noyau atomique et d'investiguer les mécanismes des diverses réactions de fission, de fusion ou de fragmentation. Le développement récent des faisceaux exotiques ouvre un nouveau chapitre de la recherche expérimentale. L'accélération à très haute énergie des faisceaux d'ions lourds permet de sonder l'équation d'état de la matière nucléaire et d'accéder à des phases nouvelles comme le plasma de quarks et de gluons déconfinés.

1.   Les faisceaux d'ions lourds classiques

Pendant longtemps, les projectiles utilisés pour tenter d'explorer la structure des noyaux atomiques ont été soit les particules α (noyaux d'hélium He++) émises par radioactivité naturelle de sources de radium, de polonium, etc., soit les atomes d'hydrogène ayant perdu leur électron (protons H+) accélérés dans un champ électrique, soit les électrons également portés à grande vitesse. On a ensuite fabriqué des ions de deutérium et de tritium. Entre 1950 et 1960, l'idée est venue de mettre dans les sources d'ions des molécules gazeuses de lithium, d'azote, d'oxygène, de carbone, et d'accélérer ensuite les ions positifs créés après la perte par les atomes d'un ou de plusieurs électrons. Actuellement, on produit pratiquement les ions de tous les éléments, du lithium (Z = 3) à l'uranium (Z = 92). Ce sont tous ces ions autres que H+ et He++ que l'on appelle ions lourds. Avec les protons, on bombardait les noyaux d'une cible à l'aide de projectiles eux-mêmes constituants de ces noyaux (nucléons), alors qu'avec les faisceaux d'ions lourds on projette un ensemble de nucléons sur un autre ensemble de nucléons.

Mais pour que des ions krypton pénètrent dans les noyaux les plus lourds, ceux d'uranium par exemple, il  […]

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Pour citer cet article

Marc LEFORT, Bernard PIRE, « NUCLÉAIRE (PHYSIQUE) - Faisceaux d'ions lourds  », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le  . URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/nucleaire-physique-faisceaux-d-ions-lourds/

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NUCLÉAIRE (PHYSIQUE) - Isotopes

Écrit par :  René BIMBOTRené LÉTOLLE

Dans le chapitre " Application à la recherche physico-chimique"  : …  des isotopes stables et radioactifs décrites plus haut, alliées ou non à des séparations chimiques. *Les mêmes problèmes de pureté isotopique sont rencontrés dans les études de physique nucléaire, et en particulier en spectroscopie nucléaire. Enfin, on trouve un double exemple des applications possibles des différences de propriétés des isotopes… Lire la suite
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 nombre de protons mais possédant des nombr… Lire la suite
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 NLire la suite
ALPHA RAYONNEMENT

Écrit par :  Bernard PIRE

… *Rayonnement le moins pénétrant émis par les substances radioactives, sous la forme de noyaux d'hélium 4. Il avait été reconnu dès 1903 par Ernest Rutherford comme formé de particules chargées positivement et de masse proche de celle de l'atome d'hélium. La théorie de la désintégration alpha fut proposée en 1927 par George Gamow, Ronald Gurney et… Lire la suite
ANTIMATIÈRE

Écrit par :  Bernard PIREJean-Marc RICHARD

Dans le chapitre "Antimatière en laboratoire"  : …  toutes les caractéristiques requises. 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… Lire la suite
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
BETHE HANS (1906-2005)

Écrit par :  Bernard PIRE

… Le *physicien nucléaire américain Hans Bethe, né le 2 juillet 1906 à Strasbourg, dans une Alsace alors allemande, est décédé le 6 mars 2005 dans sa maison d'Ithaca (État de New York), près de l'université Cornell où il mena la plus grande part de ses recherches. Avec lui disparaît un des derniers acteurs de la révolution quantique qui transforma… Lire la suite
BLOCH FELIX (1905-1983)

Écrit par :  Viorel SERGIESCO

… *Physicien d'origine suisse né le 23 octobre 1905 à Zurich, mort le 10 septembre 1983 à Zurich. Naturalisé américain (1939), professeur à l'université Stanford (Californie), Prix Nobel de physique (avec E. M. Purcell, 1952), Bloch a effectué de nombreux travaux théoriques et parfois expérimentaux, en physique de la matière condensée particulièrement… Lire la suite
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
BOHR NIELS (1885-1962)

Écrit par :  Léon ROSENFELD

Dans le chapitre "De l'électromagnétisme classique à la théorie atomique"  : …  ensuite d'étendre la portée de l'idée de complémentarité aux domaines les plus divers de 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… Lire la suite
BOTHE WALTHER WILHELM (1891-1957)

Écrit par :  Bernard PIRE

… *Né le 8 janvier 1891 à Oranienburg, près de Berlin, Walther Bothe étudia la physique à l'université de Berlin, où il eut Max Planck pour professeur ; il y soutint sa thèse à la veille de la Première Guerre mondiale. Prisonnier de l'armée russe, il passa un an de captivité en Sibérie. Professeur à Berlin jusqu'en 1930, il y travailla d'abord comme… Lire la suite
C.E.A. (Commissariat à l'énergie atomique)

Écrit par :  Philippe GARDERET

… *Le Commissariat à l'énergie atomique est institué le 18 octobre 1945 par le gouvernement provisoire du général de Gaulle, sur la proposition de Frédéric Joliot et de Raoul Dautry, nommés respectivement haut-commissaire et administrateur général délégué du gouvernement. Autour d'eux, Pierre Auger, Francis Perrin, Bertrand Goldschmidt, Irène Joliot-… Lire la suite
CHADWICK JAMES (1891-1974)

Écrit par :  Bernard PIRE

… *Né le 20 octobre 1891 à Manchester (Grande-Bretagne), James Chadwick fit toutes ses études dans sa ville natale et entreprit ses premières recherches sur différents aspects de la radioactivité sous la direction d'Ernest Rutherford, alors professeur à l'université de Manchester. En 1913, il obtenait une bourse pour continuer ses travaux à Berlin… Lire la suite
COCKCROFT JOHN DOUGLAS (1897-1967)

Écrit par :  Bernard PIRE

…  protons par des hautes tensions ; il réussit ainsi, avec Ernest Walton, à provoquer de nombreuses *transmutations nucléaires. En 1932, ils disposaient d'une tension quasi constante de 600 000 volts et d'un tube à décharge dans lequel les noyaux d'hydrogène pouvaient être accélérés par ce champ. La collision de ces protons avec des noyaux de… Lire la suite
CURIE LES

Écrit par :  Marcel FRILLEY

Dans le chapitre "Radioactivité et théorie du noyau atomique"  : …  *D'abord simplement identifiés, les rayonnements α, β et γ (ces derniers de même nature que les rayons X) font l'objet de mesures d'intensité et d'énergie, et des relations énergétiques apparaissent entre les rayonnements accompagnant une même transmutation. On admet l'hypothèse que les noyaux stables (ou ceux qui sont radioactifs, avant leur… Lire la suite
DE LA RADIOACTIVITÉ À LA FISSION DE L'ATOME - (repères chronologiques)

Écrit par :  Robert DAUTRAY

… * Après la découverte des rayons X par le physicien allemand Wilhelm C. Röntgen en 1895, de nombreux savants recherchent des sources naturelles de rayons X. Le physicien français Henri Becquerel découvre fortuitement que des sels d'uranium émettent des rayons nouveaux, qu'il appelle « uraniques ». Joseph J. Thomson et divers savants britanniques,… Lire la suite
DINEUTRON

Écrit par :  Bernard PIRE

… Un *nouveau mode de désintégration nucléaire vient d'être observé par une équipe de physiciens américains, dirigée par Artemis Spyrou, du cyclotron supraconducteur de l'université du Michigan à East Lansing. Ils ont en effet observé l'émission d'une paire de neutrons par l'isotope 16 du béryllium, un isotope très riche en neutrons puisque son noyau… Lire la suite
FERMI ENRICO (1901-1954)

Écrit par :  P. M. HEIMANNEduardo 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
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
GAMOW GEORGE (1904-1968)

Écrit par :  Viorel SERGIESCO

… *Né à Odessa (Ukraine), Gamow vient en 1928 à Göttingen, où il utilise la mécanique quantique pour faire une théorie de la radioactivité α. C'est à Copenhague, l'année suivante, qu'il propose le modèle nucléaire en goutte liquide, encore utilisé pour expliquer la fission et la fusion nucléaires. Professeur à Washington en 1934, Gamow collabore avec… Lire la suite
GOEPPERT-MAYER MARIA (1906-1972)

Écrit par :  Bernard PIRE

…  comme chercheur par le Laboratoire national d'Argonne, près de Chicago, où elle s'initie à la *physique nucléaire avec Edward Teller et Enrico Fermi. 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… Lire la suite
HAHN OTTO (1879-1968)

Écrit par :  Agnès LECOURTOIS

…  ; elle se prolongera jusqu'en 1938, le régime hitlérien obligeant alors Meitner à s'expatrier. *La carrière scientifique de Hahn est marquée par la découverte du radiothorium, du mésothorium, du protactinium (1917, avec Lise Meitner) et par la découverte de la fission de l'uranium et du thorium (avec Fritz Strassmann, 1938), fission qui est à… Lire la suite
HEISENBERG WERNER KARL (1901-1976)

Écrit par :  Léon ROSENFELD

Dans le chapitre "Problèmes atomiques et nucléaires"  : …   » introduit jadis hypothétiquement par Paul Weiss pour 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… Lire la suite
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
LAWRENCE ERNEST ORLANDO (1901-1958)

Écrit par :  Jean-Pierre LÉVIS

…  et les machines qui en dérivèrent se révélèrent des appareils de choix pour réaliser des *transmutations nucléaires. Lawrence produisit ainsi le technétium, premier élément artificiel, puis plusieurs autres isotopes radioactifs à usage médical, notamment le phosphore et l'iode, ce dernier utilisé dans le traitement de l'hyperthyroïdie. Il… Lire la suite
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
MEITNER LISE (1878-1968)

Écrit par :  Georges KAYAS

… *Physicienne et chimiste nucléaire autrichienne. Après des études à Vienne où elle était née, Lise Meitner se rend, en 1907, à Berlin pour y recevoir l'enseignement de Max Planck, qui, en introduisant, en 1900, le « quantum d'action », avait jeté les bases de l'ancienne théorie des quanta. Elle travaille ensuite avec Otto Hahn au Kaiser Wilhelm… Lire la suite
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… Lire la suite
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
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
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… Lire la suite
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
NOYAUX DÉFORMÉS, physique nucléaire

Écrit par :  Bernard PIRE

… On *sait que la plupart des noyaux atomiques ont une forme sphérique ou ellipsoïdale, mais des formes plus étonnantes ne sont pas exclues par la nature des interactions qui lient les protons et les neutrons. La récente mise en évidence de noyaux en forme de poire démontre la complexité des phénomènes physiques responsables de la structure nucléaire… Lire la suite
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
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
NUCLÉAIRE - Déchets

Écrit par :  Pierre BERESTJean-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 masse… Lire la suite
PARTICULES ÉLÉMENTAIRES - Accélérateurs de particules

Écrit par :  Michel CROZONJean-Louis LACLARE

Dans le chapitre " Prémices et avancées techniques"  : …  faible vitesse : particules α ou noyaux d'hélium (rayonnement α) et électrons (rayonnement β). La *physique nucléaire expérimentale démarra avec l'étude des effets de ces rayonnements sur les noyaux atomiques. Très vite, on éprouva le besoin de changer les paramètres des expériences, donc de disposer de faisceaux plus intenses, mieux focalisés, et… Lire la suite
PERRIN FRANCIS (1901-1992)

Écrit par :  Bernard PIRE

…  dont l'existence venait d'être postulée par Wolfgang Pauli le font participer à la naissance de la *physique nucléaire. Nommé professeur à la faculté des sciences de Paris en 1935, il participe aux travaux sur la fission nucléaire et introduit en 1939 la notion de masse critique. Avec Frédéric Joliot, Hans Halban et Lew Kowarski, il dépose les… Lire la suite
PHYSIQUE - Les fondements et les méthodes

Écrit par :  Roland OMNÈS

Dans le chapitre "XXe siècle"  : …  cependant à une remise en question de toute la physique au début du xxe siècle. *Déjà, la découverte de la radioactivité et l'étude qui en est faite par Pierre et Marie Curie ont révélé l'existence de nouvelles propriétés de la matière qui s'avèrent très difficiles à classer. Le véritable problème, cependant, est dû aux… Lire la suite
PREMIÈRE RÉACTION NUCLÉAIRE EN CHAÎNE

Écrit par :  Robert DAUTRAY

  *Le 2 décembre 1942, Enrico Fermi, physicien Italien (1901-1954) alors émigré aux États-Unis, réalise à l'université de Chicago la première réaction en chaîne, fondée sur la fission de noyaux atomiques. Celle-ci est obtenue en utilisant de l'uranium naturel (qui contient l'isotope 235, 235U, constituant 0,720  p… Lire la suite
PROTON

Écrit par :  Nicole d' HOSE

…  numériquement égale à celle de l'électron, mais de masse 1 836 fois plus grande que ce dernier. *Les protons avec les neutrons (de masse voisine et de charge nulle) sont les deux constituants du noyau où se concentre presque toute la masse de l'atome. On les appelle les nucléons. Le proton constitue à lui seul le noyau de l'atome le plus simple… Lire la suite
RADIOACTIVITÉ

Écrit par :  Bernard SILVESTRE-BRAC

*La radioactivité désigne un vaste ensemble de phénomènes physiques, dont le dénominateur commun consiste en une modification du noyau atomique des éléments. Il existe dans la nature une centaine de type d'atomes. Ils ont été regroupés par Mendeleïev en 1869 sur un tableau montrant les analogies… Lire la suite
RADIOACTIVITÉ EXOTIQUE ou RADIOACTIVITÉ PAR IONS LOURDS

Écrit par :  Gérard ARDISSON

*En 1984, soit cinquante ans après la découverte de la radioactivité artificielle par Irène et Frédéric Joliot-Curie et sensiblement un siècle après celle de la radioactivité naturelle (émission de particules α) par Henri Becquerel, les deux physiciens anglais H. J. Rose et G. A. Jones affirmaient avoir mis… Lire la suite
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
RUTHERFORD ERNEST lord (1871-1937)

Écrit par :  Agnès LECOURTOIS

… *Physicien anglais, lauréat du prix Nobel de chimie en 1908, dont les recherches sur les rayonnements et la structure atomique ont ouvert la voie aux développements ultérieurs de la physique nucléaire du xxe siècle. Né à Nelson (Nouvelle-Zélande), il y effectue ses études secondaires ; boursier de l'université de Nouvelle-Zélande… Lire la suite
SPECTROMÉTRIE DE MASSE

Écrit par :  Michel de SAINT SIMON

Dans le chapitre "Physique nucléaire"  : …  *Le séparateur électromagnétique d'isotopes est un spectromètre de masse à secteur magnétique capable de délivrer de forts courants. Il sert aussi au tri des fragments de réactions nucléaires pour la production de faisceaux d'ions radioactifs : technique I.S.O.L. (Isotope Separator On-Line). La mesure de la masse du noyau dans son état fondamental… Lire la suite
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
TEILLAC JEAN (1920-1994)

Écrit par :  Jean BUSSAC

… elle aussi futur professeur, qui l'accompagna tout au long de sa vie, et dont il eut trois enfants. *Attiré par la recherche, il est remarqué par Irène Joliot-Curie, qui l'intègre dans l'équipe de l'Institut du radium, où il prépare sa thèse de doctorat en physique nucléaire. Après la mort d'Irène puis de Frédéric Joliot, il succède en 1959 à ce… Lire la suite
TELLER EDWARD (1908-2003)

Écrit par :  Bernard PIRE

…  molécules par un solide ; cette contribution sera importante pour la compréhension de la catalyse. *Avec son collègue et ami George Gamow, il développe la théorie de l'interaction nucléaire faible proposée par Enrico Fermi, en montrant qu'une désintégration bêta peut modifier d'une unité le moment angulaire intrinsèque (le spin) d'un noyau. Des… Lire la suite
THERMONUCLÉAIRE ÉNERGIE

Écrit par :  Robert DAUTRAYPascal GARINMichel GRÉGOIREGuy LAVALJean-Paul WATTEAUJoseph 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
TRANSURANIENS

Écrit par :  Hubert DOUBRE

Dans le chapitre "En physique nucléaire"  : …  Les* noyaux lourds ont trois modes principaux de désintégration : – l'émission β, au cours de laquelle un neutron du noyau devient proton ; – l'émission α, pour les noyaux lourds déficients en neutrons ; – la fission spontanée pour les noyaux lourds très chargés. On dira qu'un noyau « existe » si sa demi-vie, notée T1/2,… Lire la suite
WHEELER JOHN ARCHIBALD (1911-2008)

Écrit par :  Bernard PIRE

…  nommé professeur à Princeton. Lorsque Bohr rejoint les États-Unis en 1939, il confie à Wheeler que *les physiciens allemands sont parvenus à provoquer la fission de noyaux d'uranium ; Bohr et Wheeler réunissent alors leurs efforts et donnent les premiers éléments d'une théorie de la fission nucléaire. Représentant le noyau comme une goutte de… Lire la suite
WIGNER EUGENE PAUL (1902-1994)

Écrit par :  Viorel SERGIESCO

…  forment un réseau pratiquement immobile, 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… Lire la suite
WU CHIEN-SHIUNG (1912-1997)

Écrit par :  Bernard PIRE

…  Expérimentatrice méticuleuse, elle fut la première à détecter les électrons lents émis par les *désintégrations β des noyaux, en accord avec la théorie de Fermi des interactions faibles. Mais son principal succès fut de mettre en évidence le phénomène de violation de la parité dans les désintégrations nucléaires. La communauté des physiciens… Lire la suite
YUKAWA HIDEKI (1907-1981)

Écrit par :  Michel PATY

…  en enseignant 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… Lire la suite

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