NUCLÉAIRE (notions de base)

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Tableau périodique des éléments

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Composants de base de l'atome

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Énergie nucléaire

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Le noyau de l’atome

Les propriétés nucléaires d’un atome dépendent de ses nucléons, c’est-à-dire de l’ensemble des protons et des neutrons qui constituent son noyau. Des transformations nucléaires affectent certains noyaux instables, qui se changent en noyaux plus stables.

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 noyaux atomiques sont de deux types : des protons chargés positivement et des neutrons sans charge électrique. L’atome étant électriquement neutre, le nombre de protons est donc égal au nombre d’électrons. C’est ce nombre, ou numéro atomique, qui rend compte de la position des éléments dans le tableau périodique de Mendeleïev.

Tableau périodique des éléments

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Tous les éléments chimiques connus (au nombre de 118) sont classés dans ce tableau qui comprend sept lignes (ou périodes) et dix-huit colonnes (ou groupes). Cette classification, due à l’origine au Russe Dmitri Ivanovitch Mendeleïev, repose sur le numéro atomique (nombre de protons),... 

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Néanmoins, les noyaux de même numéro atomique ne contiennent pas tous le même nombre de neutrons. Ces isotopes d’un même élément chimique possèdent des propriétés chimiques identiques, mais des propriétés nucléaires différentes. Par exemple, l’uranium naturel contient environ 0,7 p. 100 d’uranium 235 (92 protons + 143 neutrons) et environ 99,3 p. 100 d’uranium 238 (92 protons + 146 neutrons).

La cohésion du noyau est assurée par l’interaction nucléaire forte, la plus intense des quatre forces fondamentales. Dans la nature, la majorité des atomes sont stables. Mais certains assemblages de nucléons, dits radioactifs, sont instables et tendent à se transformer en d’autres noyaux de numéro atomique plus petit. Cette transformation naturelle est appelée désintégration. Elle s’accompagne d’une émission de particules chargées électriquement.

Chaque isotope radioactif est caractérisé par une période radioactive qui est, par définition, le temps nécessaire à la désintégration de la moitié de la population initiale de noyaux. La période radioa [...]


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Pour citer l’article

« NUCLÉAIRE (notions de base) », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 23 octobre 2019. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/nucleaire/