DÉSINTÉGRATION, physique

ALPHA RAYONNEMENT

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 185 mots

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 Edward U. Condon. La réaction ( A […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/rayonnement-alpha/#i_94772

BÊTA RAYONNEMENT

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 172 mots

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 en 1932-1934 que la désintégration bêta moins ét […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/rayonnement-beta/#i_94772

BOHR NIELS (1885-1962)

  • Écrit par 
  • Léon ROSENFELD
  •  • 3 126 mots
  •  • 1 média

Dans le chapitre « Théorie des réactions nucléaires »  : […] Les réactions induites par impact de neutrons lents sur les noyaux présentent, pour un intervalle donné de valeurs de l'énergie du neutron incident, une grande prédominance de la capture de celui-ci par le noyau-cible : cela ne pouvait s'expliquer si l'on représentait l'interaction entre le neutron et le noyau par un simple potentiel attractif. En 1936, Bohr se rendit compte que pour sortir de l' […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/niels-bohr/#i_94772

DALITZ RICHARD (1925-2006)

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 760 mots

Physicien britannique. Né le 28 février 1925 dans la petite ville de Dimboola à 300 kilomètres de Melbourne (Australie), le théoricien britannique Richard Dalitz a contribué de multiples façons aux progrès de la physique des particules élémentaires. Après des études en mathématiques et en physique à l'université de Melbourne, il obtient en 1946 une bourse pour aller en Grande-Bretagne préparer un […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/richard-dalitz/#i_94772

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

  • Écrit par 
  • Robert DAUTRAY
  •  • 867 mots

1896 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 ». 1897 Joseph J. Thomson et divers savants b […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/de-la-radioactivite-a-la-fission-de-l-atome-reperes-chronologiques/#i_94772

DINEUTRON

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 365 mots

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 ne contient que quatre protons mais douze neutro […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/dineutron/#i_94772

FERMI ENRICO (1901-1954)

  • Écrit par 
  • P. M. HEIMANN, 
  • Eduardo de RAFAEL
  •  • 1 830 mots
  •  • 1 média

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 étaient émises en même temps que les él […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/enrico-fermi/#i_94772

GÉOCHIMIE

  • Écrit par 
  • Marie-Laure PONS
  •  • 2 060 mots
  •  • 4 médias

Dans le chapitre « Isotopes radioactifs »  : […] Un isotope radioactif est constitué d'un noyau atomique instable qui se désintègre spontanément en un noyau plus stable (isotope radiogénique) en émettant de l'énergie sous forme d'un rayonnement. Par exemple, lors du processus de désintégration β , le noyau instable père émet un électron (particule β ) et un antineutrino (ν). C'est le cas du c […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/geochimie/#i_94772

INTERACTIONS (physique) - Interaction électrofaible

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 2 109 mots
  •  • 4 médias

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 une réaction très semblable où un […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/interactions-physique-interaction-electrofaible/#i_94772

L.H.C. (Large Hadron Collider)

  • Écrit par 
  • Lydia ROOS
  •  • 2 383 mots
  •  • 3 médias

Dans le chapitre « Les principaux résultats »  : […] Le résultat le plus marquant de la première collecte de données est sans conteste la découverte du boson de Higgs, annoncée par les équipes de chercheurs d’ATLAS et CMS le 4 juillet 2012. Il s’agit d’un résultat majeur car il valide le mécanisme théorique imaginé en 1964 qui prédit l’existence de ce boson et explique une propriété fondamentale des particules élémentaires : leur masse. Grâce à la […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/large-hadron-collider/#i_94772

MATÉRIALISATION, physique

  • Écrit par 
  • Georges KAYAS
  •  • 322 mots

On appelle matérialisation toute transformation d'énergie en matière ; le seul processus connu de matérialisation est celui du photon d'énergie h ν 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 du photon initial ; de plus, il est n […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/materialisation-physique/#i_94772

NEUTRON

  • Écrit par 
  • Bernard SILVESTRE-BRAC
  •  • 2 268 mots

Dans le chapitre « Propriétés du neutron »  : […] La nouvelle particule suscite l'enthousiasme durant les années qui suivent sa découverte ; les physiciens veulent en cerner toutes les propriétés. Elle est sensible à toutes les interactions de la nature. Pour diverses raisons, il devient patent que le neutron est une particule à part entière et non un état lié p-e. La physique nucléaire démarre sur des bases saines, mais demande bien sûr une meil […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/neutron/#i_94772

NUCLÉAIRE - Déchets

  • Écrit par 
  • Pierre BEREST, 
  • Jean-Paul SCHAPIRA
  •  • 10 946 mots
  •  • 8 médias

Dans le chapitre « Quelques définitions »  : […] La définition des déchets radioactifs est délicate. La radioactivité résulte de la désintégration de radionucléides, c'est-à-dire d'isotopes instables, naturels ou artificiels, d'un élément chimique ; elle s'accompagne de l'émission d'un rayonnement dit, suivant les cas, α, β ou γ. La radioactivité naturelle est présente par exemple dans les roches granitiques, dans l'air ( […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/nucleaire-dechets/#i_94772

NUCLÉAIRE (notions de base)

  • Écrit par 
  • Universalis
  •  • 4 103 mots
  •  • 18 médias

Dans le chapitre « Au cœur de la matière »  : […] Un atome est constitué d’un noyau extrêmement dense de charge électrique positive, entouré d’un cortège d’électrons chargés négativement. Le noyau concentre presque toute la masse de l’atome ; quant au nuage d’électrons, il s’étend à une distance cent mille fois plus grande que la taille du noyau. Le volume de l’atome est donc essentiellement constitué de vide. Les nucléons qui composent les noya […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/nucleaire/#i_94772

NUCLÉAIRE (PHYSIQUE) - Les principes physiques

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 3 108 mots
  •  • 2 médias

Dans le chapitre « La radioactivité »  : […] La radioactivité des noyaux atomiques découverte par Henri Becquerel en 1896 fit rapidement l'objet d'intenses recherches. En 1903, Rutherford énonça la loi mathématique de décroissance radioactive qui donne le nombre de noyaux présents à l'instant t  : N N 0 exp(— t /τ), où N 0 est […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/nucleaire-physique-les-principes-physiques/#i_94772

NUCLÉAIRE (PHYSIQUE) - Noyau atomique

  • Écrit par 
  • Luc VALENTIN
  •  • 10 308 mots
  •  • 17 médias

Dans le chapitre « Ligne de stabilité »  : […] Si la formule de Bethe et Weizsäcker ne comportait que ces trois termes, les noyaux stables ne seraient faits que de neutrons, puisque le maximum de B ( A Z ), pour A fixé, serait pour Z  = 0. Avec le terme d'asymétrie, la condition ∂ B /∂ Z  = 0 fournit en fait : […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/nucleaire-physique-noyau-atomique/#i_94772

NUCLÉAIRE (PHYSIQUE) - Isotopes

  • Écrit par 
  • René BIMBOT, 
  • René LÉTOLLE
  •  • 5 429 mots
  •  • 1 média

Dans le chapitre « Production et détection des isotopes artificiels »  : […] Par opposition avec les isotopes « naturels » qu'on peut trouver sur la Terre, on appelle « artificiels » les isotopes radioactifs (radio-isotopes) que l'on ne peut obtenir que par réactions nucléaires. Remarquons que ces isotopes peuvent également exister dans la nature, au sein des étoiles, comme les observations spectrales l'ont établi pour l'élément technétium, et que leur période de désinté […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/nucleaire-physique-isotopes/#i_94772

PARTICULES ÉLÉMENTAIRES - Détecteurs de particules

  • Écrit par 
  • Pierre BAREYRE, 
  • Jean-Pierre BATON, 
  • Georges CHARPAK, 
  • Monique NEVEU, 
  • Bernard PIRE
  •  • 10 941 mots
  •  • 14 médias

L' histoire de la physique subatomique est intimement liée à l'évolution des détecteurs de particules. Ces appareils furent souvent inventés pour répondre à des exigences précises de la physique. Ils furent aussi, parfois, le fruit des retombées du progrès de la technologie. Les deux classes de phénomènes qu'ils permettent d'étudier sont les interactions des particules entre elles et leurs désint […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/particules-elementaires-detecteurs-de-particules/#i_94772

PARTICULES ÉLÉMENTAIRES - Bosons

  • Écrit par 
  • Claude COHEN-TANNOUDJI, 
  • Jacques DUPONT-ROC, 
  • Gilbert GRYNBERG, 
  • Bernard PIRE
  •  • 3 727 mots
  •  • 3 médias

Dans le chapitre «  Gluons et bosons faibles »  : […] La quantification des champs associe aux interactions fondamentales l'échange de particules élémentaires. L'exemple le plus fameux est le photon, quantum du champ électromagnétique. De même, les interactions nucléaires fortes sont décrites par l'échange de gluons et les interactions faibles par l'échange de W chargés ou de Z neutres. Les gluons, W et Z sont des bosons élémentaires. Leur existenc […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/particules-elementaires-bosons/#i_94772

PARTICULES ÉLÉMENTAIRES - Fermions

  • Écrit par 
  • Jean-Eudes AUGUSTIN, 
  • Michel PATY, 
  • Bernard PIRE
  •  • 16 242 mots
  •  • 13 médias

Dans le chapitre « Mesures directes de la masse »  : […] Toutes les expériences de mesure directe de la masse des neutrinos ont fourni, sauf une, des limites supérieures compatibles avec une masse nulle. La mesure de Liubimov, donnant m ν e  ≃ 20-30 eV, n'a pas été confirmée par d'autres mesures ultérieures (le tritium étudié se trouvait déposé dans des substances chimiques complexes, des molécules de valine, […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/particules-elementaires-fermions/#i_94772

PARTICULES ÉLÉMENTAIRES - Hadrons

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 4 239 mots
  •  • 2 médias

Dans le chapitre «  Caractéristiques »  : […] Le proton, le neutron et les mésons π et K sont les hadrons les plus connus parmi les centaines de membres de cette famille de particules. On inclut parfois dans l'ensemble des hadrons les noyaux atomiques les plus légers (à savoir les différents isotopes du noyau d'hydrogène, à commencer par le proton) mais pas les autres noyaux. La taille typique d'un hadron est le femtomètre (10 […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/particules-elementaires-hadrons/#i_94772

PROTON

  • Écrit par 
  • Nicole d' HOSE
  •  • 4 575 mots

Dans le chapitre «  Recherche pour une désintégration du proton »  : […] L'électromagnétisme et l'interaction nucléaire faible sont aujourd'hui unifiés en une seule interaction dite électrofaible. L'espoir de l'existence d'un principe de symétrie fondamentale entre les phénomènes naturels guide la recherche des physiciens. Leur rêve est de poursuivre cette unification avec l'interaction nucléaire forte. Les modèles proposés pour la grande unification prédisent des tra […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/proton/#i_94772

RADIOACTIVITÉ

  • Écrit par 
  • Bernard SILVESTRE-BRAC
  •  • 5 422 mots
  •  • 4 médias

Dans le chapitre «  La radioactivité autour de nous »  : […] Qu'elle soit naturelle ou artificielle, qu'elle provienne du Soleil, du cosmos ou des activités humaines, la radioactivité est présente autour de nous, en tous lieux, en tout temps. Les réactions thermonucléaires produites au cœur du Soleil fusionnent, par des phénomènes de catalyse variés, 4 protons en un noyau d'hélium. Cela n'est possible que grâce à la radioactivité β qui permet de muer un (p) […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/radioactivite/#i_94772

RADIOACTIVITÉ EXOTIQUE ou RADIOACTIVITÉ PAR IONS LOURDS

  • Écrit par 
  • Gérard ARDISSON
  •  • 2 348 mots
  •  • 4 médias

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 radioactivités β - , β […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/radioactivite-exotique-radioactivite-par-ions-lourds/#i_94772

SODDY FREDERICK (1877-1956)

  • Écrit par 
  • Georges BRAM
  •  • 464 mots

Chimiste anglais né à Eastbourne et mort à Brighton (Angleterre). Après des études à Oxford, Soddy part pour le Canada. Il travaille à Montréal avec Ernest Rutherford qui étudie les propriétés radioactives de l'uranium, du thorium et du radium. Le premier résultat de leur collaboration est la théorie de la désintégration atomique : ils suggèrent que chaque atome radioactif se brise en formant un a […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/frederick-soddy/#i_94772

TRITIUM

  • Écrit par 
  • Akli HAMMADI
  •  • 1 067 mots
  •  • 1 média

En 1934, Ernest Rutherford découvre l'existence du tritium. En bombardant une cible de deutérium par des deutons (noyaux de deutérium), il observe l'émission de neutrons et de protons qu'il attribue à la formation d'un isotope de masse trois de l'hélium ( 3 He) et de l'isotope de masse trois de l'hydrogène ( 3 H). Quelques années plus tard, en 193 […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/tritium/#i_94772

WU CHIEN-SHIUNG (1912-1997)

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 653 mots

La physicienne Chien-Shiung Wu est décédée à New York le 16 février 1997. Née le 31 mai 1912 près de Shanghai (Chine), elle commença ses études en Chine à l'université de Nanjing puis rejoignit l'université de Californie à Berkeley où elle obtint son doctorat de physique en 1940. Sa participation au projet Manhattan fut décisive dans le domaine de l'enrichissement de l'uranium en isotope fissile […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/wu-chien-shiung-1912-1997/#i_94772

YUKAWA HIDEKI (1907-1981)

  • Écrit par 
  • Michel PATY
  •  • 1 141 mots
  •  • 1 média

Physicien japonais, né le 23 janvier 1907 à Tōkyō, dans une famille bourgeoise, nourrie de culture classique, notamment chinoise, dans la tradition confucéenne, Yukawa Hideki était le cinquième de sept enfants qui devinrent, pour la plupart, d'éminents universitaires. Son père, Ogawa Takuji, géologue et géographe, fut nommé professeur à l'université de Kyōto et c'est donc dans cette ville que Yuka […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/yukawa/#i_94772


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Détection des radioactivités exotiques en ligne auprès du synchrotron du Cern

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Détection des radioactivités exotiques en ligne auprès du synchrotron du Cern L'interaction d'un faisceau de protons très énergétiques avec une cible de carbure de thorium provoque la rupture de ce noyau en fragments de masse différente Ces ions accélérés sont triés magnétiquement par... 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Détection du carbone 14

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La détection du carbone 14 Dans un spectromètre magnétique à bobinage supraconducteur, tel que Soléno de l'Institut de physique nucléaire d'Orsay (a), la source d'actinium 227 génère par filiations ß et a le radium 223 Deux types de désintégrations du noyau de radium sont alors possibles... 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Graphe 2

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L'utilisation des graphes a largement débordé le domaine de l'électrodynamique quantique pour laquelle Feynman les avait inventés Ici, un graphe de désintégration d'un quark d dans le cadre de la théorie électro-faible 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Mécanismes proposés pour interpréter les émissions d'ions-lourds

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Les deux mécanismes proposés pour interpréter les émissions d'ions-lourds: en a, mécanisme de fission superasymétrique; en b, préformation d'un agrégat à l'intérieur d'un noyau parent; la probabilité d'émission de cet agrégat est d'autant plus faible qu'il est plus massif 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Origine des raies de structure fine dans le spectre d'émission 14C du 223Ra

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Origine des raies de structure fine dans le spectre d'émission 14C du 223Ra Trois groupes d'ions 14C, d'énergies cinétiques différentes, forment le 209Pb, respectivement dans son état fondamental, dans le premier et le deuxième états excités Contrairement aux prévisions basées sur des... 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Détection des radioactivités exotiques en ligne auprès du synchrotron du Cern
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Détection du carbone 14
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Graphe 2
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Mécanismes proposés pour interpréter les émissions d'ions-lourds
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Origine des raies de structure fine dans le spectre d'émission 14C du 223Ra
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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