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NEUTRONS

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 processus qui mettent en jeu les noyaux. Le neutron est une particule dont les dimensions (environ 0,5 × 1015 m) sont telles qu'il convient d'utiliser la mécanique quantique pour le décrire ; il possède des particularités spécifiques qui en font un outil de choix pour d'innombrables applications.

Découverte du neutron

L'histoire de sa découverte débute en 1911, lorsqu'Ernest Rutherford montre que la quasi totalité de la masse de l'atome est concentrée dans un volume très faible au centre de celui-ci. Une révolution est en route : l'atome vient de perdre son statut de particule insécable, et l'idée de noyau atomique vient de naître. Dans les années suivant la découverte du noyau, les physiciens considèrent celui-ci comme formé de A protons et de (A—Z) électrons internes. En particulier, on pense qu'il existe un état lié d'un proton (p) et d'un électron (e), prototype du neutron. Ce modèle soulève des difficultés, mais la quête de cet état s'engage. La première percée est due à Walther W. Bothe et H. Becker en 1930 ; en bombardant du béryllium avec des particules α, ces physiciens produisent un rayonnement neutre très pénétrant, qu'ils interprètent comme un rayonnement γ très dur. Les Joliot-Curie reprennent cette étude sur d'autres réactions et confirment le phénomène en conservant la même interprétation. Un mois plus tard, au début de 1932, James Chadwick, par une analyse rigoureuse du recul des noyaux bombardés par ce rayonnement, parvient à montrer que celui-ci est le fait d'une particule neutre, de masse voisine de celle du proton ; il la nomme neutron (n) et reçoit le prix Nobel en 1935 pour cette découverte capitale.

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Écrit par

Classification

Pour citer cet article

Bernard SILVESTRE-BRAC. NEUTRONS [en ligne]. In Encyclopædia Universalis. Disponible sur : (consulté le )

Autres références

  • PARTICULES ÉLÉMENTAIRES

    • Écrit par Maurice JACOB, Bernard PIRE
    • 8 172 mots
    • 12 médias
    ...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 façon assez compacte....
  • HADRONS

    • Écrit par Bernard PIRE
    • 4 223 mots
    • 2 médias
    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)...
  • DÉTECTEURS DE PARTICULES

    • Écrit par Pierre BAREYRE, Jean-Pierre BATON, Georges CHARPAK, Monique NEVEU, Bernard PIRE
    • 10 978 mots
    • 12 médias
    ...de l'interaction de particules projectiles de divers types sur le nucléon, il est de première importance de disposer de nucléons cibles à l'état libre. Lorsqu'on veut étudier les chocs sur neutron, on remplace l'hydrogène par du deutérium dont le noyau est composé d'un proton et d'un neutron....
  • ANTIMATIÈRE

    • Écrit par Bernard PIRE, Jean-Marc RICHARD
    • 6 931 mots
    • 4 médias
    ...tunnels sous des montagnes. Tous les résultats sont négatifs, jusqu'à présent. Dans le même genre d'idées, certaines nouvelles théories prédisent qu'un neutron pourrait, mais avec une probabilité extrêmement faible, se transformer spontanément en antineutron. Des expériences sont effectuées avec les neutrons...
  • Afficher les 52 références

Voir aussi