NUCLÉAIRE (PHYSIQUE)Isotopes
Carte mentale
Élargissez votre recherche dans Universalis
Isotopes naturels et artificiels
Abondance naturelle
Le terme « abondance » s'applique au cas d'un élément ayant plusieurs isotopes stables ou radioactifs naturels primaires et désigne les proportions relatives de chacun d'entre eux dans un échantillon donné. Mais il faut distinguer de la notion d'abondance isotopique ainsi définie une autre notion également importante qui est le nombre d'isotopes stables pour un élément donné. Ce nombre, qui va de 0 (pour les éléments technétium, prométhéum et tous les éléments de numéro atomique Z supérieur à 83) à 10 dans le cas de l'étain (Z = 50), dépend exclusivement de la stabilité des édifices nucléaires constitués à partir du même nombre Z de protons. En particulier, il est nettement plus grand pour les éléments de Z pair et s'accroît encore pour des valeurs particulières de Z, dites magiques (Z = 2, 8, 20, 28, 50, 82) conformément aux effets bien connus en physique nucléaire.
Les abondances isotopiques observées dans la nature s'expliquent par l'histoire des échantillons examinés, en particulier par la façon dont les éléments ont été formés, ou nucléosynthèse. Les abondances isotopiques, de même que l'abondance relative des éléments, servent donc de test aux théories de la synthèse des éléments.
On admet généralement que cette synthèse se produit au sein des étoiles. Dans les étoiles de première génération, composées principalement d'hydrogène et d'hélium, sont synthétisés les éléments légers. Les réactions nucléaires intervenant sont principalement la capture de proton ou de particule alpha, ce qui favorise la production des isotopes les plus légers de chaque élément, conformément à ce qui est observé dans la nature (92 p. 100 pour 28Si, 4,7 p. 100 pour 29Si, 3 p. 100 pour 30Si). Les éléments lourds sont formés par captures successives de neutrons dans les étoiles dites de seconde génération, qui se condensent à par [...]
1
2
3
4
5
…
pour nos abonnés,
l’article se compose de 9 pages
Écrit par :
- René BIMBOT : agrégé de sciences physiques, docteur ès sciences, maître de recherche au C.N.R.S.
- René LÉTOLLE : professeur à l'université de Paris-VI-Pierre-et-Marie-Curie
Classification
Autres références
« NUCLÉAIRE PHYSIQUE » est également traité dans :
NUCLÉAIRE (PHYSIQUE) - Les principes physiques
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 nombres de masse différents sont d […] Lire la suite
NUCLÉAIRE (PHYSIQUE) - Noyau atomique
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 […] Lire la suite
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 mécanism […] Lire la suite
ALPHA RAYONNEMENT
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 , Z ) → ( A — 4, […] Lire la suite
ANTIMATIÈRE
Dans le chapitre « Antimatière en laboratoire » : […] Les particules de l'espace interplanétaire arrivant dans l'atmosphère y subissent des collisions et modifient ainsi l'énergie des particules qu'elles rencontrent. Si leur vitesse est suffisante, elles peuvent créer des paires électron- positon au cours de ces chocs, en libérant leur énergie cinétique. Ce sont les positons créés par ce processus qui ont été observés par Anderson. C'est seulement en […] Lire la suite
ASTRONOMIE
Dans le chapitre « 1900-1950 : les débuts de l'astronomie contemporaine » : […] Il est quelque peu arbitraire de faire commencer avec le xx e siècle l'astronomie contemporaine et ses grands instruments. Les premiers grands télescopes sont bien antérieurs, puisque ceux de William Herschel datent de la fin du xviii e siècle et que William Parsons (lord Rosse, 1800-1867) achève en 1845 en Irlande un télescope géant de 182 centimètres d'ouverture, le plus grand télescope à miro […] Lire la suite
BÊTA RAYONNEMENT
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
BETHE HANS (1906-2005)
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 profondément la physique fondamentale pendant les pr […] Lire la suite
BLOCH FELIX (1905-1983)
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. Il est un des créateurs de la méthode de la rés […] Lire la suite
BOHR AAGE (1922-2009)
Né le 19 juin 1922 à Copenhague et mort le 8 septembre 2009 dans sa ville natale, Aage Bohr est le quatrième fils du pionnier de la physique atomique, Niels Bohr (Prix Nobel de physique en 1922), et côtoie dès son enfance tous les fondateurs de la physique quantique qui séjournaient fréquemment à l'Institut de physique théorique de Copenhague (qui deviendra plus tard l'institut Niels-Bohr) où la f […] Lire la suite
Voir aussi
- ABONDANCE ISOTOPIQUE
- CAPTURE DE NEUTRONS
- DÉSINTÉGRATION physique
- DÉTECTEURS DE PARTICULES
- ÉLÉMENTS ARTIFICIELS
- ÉLÉMENTS CHIMIQUES
- FAISCEAUX D' IONS LOURDS
- CHIMIE NUCLÉAIRE
- RÉACTIONS NUCLÉAIRES
- RADIOACTIVITÉ ARTIFICIELLE
- RADIOÉLÉMENTS ou RADIONUCLÉIDES ou ISOTOPES RADIOACTIFS
- RÉACTEUR NUCLÉAIRE
- STABILITÉ physique nucléaire
Pour citer l’article
René BIMBOT, René LÉTOLLE, « NUCLÉAIRE (PHYSIQUE) - Isotopes », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 22 janvier 2021. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/nucleaire-physique-isotopes/