NUCLÉAIRE (PHYSIQUE) Noyau atomique
Modèles en couches
Effectivement, le modèle en couches est un modèle de structure nucléaire comparable à bien des égards au modèle planétaire atomique. Il constitue la pierre angulaire de la physique nucléaire en ce sens que son ambition est de rendre compte de la structure des noyaux en termes microscopiques, c'est-à-dire à l'aide des propriétés individuelles de ses constituants. Sa démarche, pour contourner le problème à N corps, consiste à recourir, dans un premier temps, à l'approximation dite du potentiel moyen en espérant traiter ensuite toutes les interactions résiduelles des nucléons comme des perturbations.
Le potentiel moyen
Potentiel moyen pour les neutrons et les protons
Encyclopædia Universalis France
Construire le potentiel moyen d'un système, c'est remplacer de façon approximative la somme des interactions deux à deux de ses constituants par leur moyenne dans le volume qu'ils occupent. Dans le cas des noyaux, cela revient à admettre qu'en première approximation tout se passe comme si l'interaction s'exerçant entre chaque nucléon et tous les autres, les (A — 1) restants, pouvait être simulée par un puits de potentiel. Pour cette moyenne des interactions à deux corps sur toute la densité de matière nucléaire, l'idée la plus simple est de lui attribuer, compte tenu de la saturation des forces nucléaires, une intensité proportionnelle à la densité de nucléons, c'est-à-dire une profondeur centrale indépendante de A et une allure caractérisée par une surface diffuse, soit, pour les noyaux sphériques associés aux nombres magiques :
L'intérêt de construire le potentiel moyen de la façon la plus réaliste possible réside dans l'espoir d'épuiser ainsi toutes les ressources de l'interaction des nucléons entre eux au point de pouvoir alors les considérer comme des particules relativement indépendantes les unes des autres à l'intérieur du potentiel qui les retient. En d'autres termes, partant d'un problème où les A nucléons sont tous couplés les uns aux autres, on aboutit, par l'approximation du potentiel moyen, à un problème où les A nucléons sont découplés, de sorte que l'hamiltonien modèle du système est alors simplement la somme des A hamiltoniens individuels caractérisés par le même potentiel moyen. Après résolution de l'équation de Schrödinger associée, ses énergies propres sont donc obtenues en sommant les A énergies individuelles et ses fonctions propres en effectuant le produit des A fonctions d'onde individuelles, antisymétrisé puisqu'il s'agit d'un système[...]
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Écrit par
- Luc VALENTIN : professeur à l'Institut de physique nucléaire, université de Paris-VII
Classification
Pour citer cet article
Luc VALENTIN. NUCLÉAIRE (PHYSIQUE) - Noyau atomique [en ligne]. In Encyclopædia Universalis. Disponible sur : (consulté le )
Médias
Spectroscopie au voisinage du plomb 208
Encyclopædia Universalis France
Densité de charge
Encyclopædia Universalis France
Moment quadrupolaire
Encyclopædia Universalis France
Autres références
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ACCÉLÉRATEURS DE PARTICULES
- Écrit par Michel CROZON, Jean-Louis LACLARE
- 3 528 mots
- 3 médias
...qui permit de disposer de sources de particules de 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... -
ALPHA RAYONNEMENT
- Écrit par Bernard PIRE
- 184 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...
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ANTIMATIÈRE
- Écrit par Bernard PIRE, Jean-Marc RICHARD
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- 4 médias
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... -
ASTRONOMIE
- Écrit par James LEQUEUX
- 11 339 mots
- 20 médias
Les relations entre l'astronomie et la physique nucléaire sont tout à fait comparables. La découverte de l'origine de l'énergie libérée par le Soleil a suivi de peu celle de la transmutation nucléaire, c’est-à-dire la possibilité pour un élément chimique de se transformer en un autre par modification... - Afficher les 55 références
Voir aussi
- NOYAU ATOMIQUE
- ROTATION SPECTRE DE, physique nucléaire
- VIBRATION SPECTRE DE, physique nucléaire
- NOMBRE DE MASSE (A)
- CORIOLIS ACCÉLÉRATION ou FORCE DE
- MOMENT D'INERTIE
- COLLISION, physique
- COLLISIONS INÉLASTIQUES
- NUCLÉAIRES RÉACTIONS
- EXCITATION, physique
- CAPTURE DE NEUTRONS
- CHARGE ÉLECTRIQUE
- COUCHES MODÈLE EN, physique nucléaire
- APPARIEMENT EFFET D', physique nucléaire
- SAXON-WOODS POTENTIEL DE
- QUADRUPOLAIRE MOMENT
- FISSION NUCLÉAIRE
- NUCLÉONS
- GOUTTE LIQUIDE MODÈLE DE LA
- NOMBRES MAGIQUES
- GAZ DE FERMI MODÈLE DU
- NUMÉRO ATOMIQUE ou NOMBRE ATOMIQUE (Z)
- OSCILLATEUR HARMONIQUE
- PAULI PRINCIPE D'EXCLUSION DE
- NUCLÉAIRES FORCES, physique
- LUTÉTIUM
- ÉNERGIE DE LIAISON
- MÉTASTABILITÉ, chimie physique
- NOYAUX DOUBLEMENT MAGIQUES, physique nucléaire
- SPIN-ORBITE INTERACTION
- MODÈLE, physique
- IONS LOURDS FAISCEAUX D'
- STABILITÉ, physique nucléaire
- MODÈLE COLLECTIF, physique nucléaire
- INTERACTION NUCLÉAIRE FAIBLE
- APPROXIMATION
- ÉNERGIE CINÉTIQUE
- DISTRIBUTION DE CHARGE
- INTERACTION NUCLÉAIRE FORTE
- DÉSINTÉGRATION, physique
- RADIOACTIVITÉ ARTIFICIELLE
- DIFFUSION ÉLASTIQUE
- BETHE & WEIZSÄCKER FORMULE DE
- NILSSON MODÈLE DE
- MODÈLE NUCLÉAIRE
- ÉTAT QUANTIQUE
