NUCLÉONS

COMPTON EFFET

  • Écrit par 
  • Michel BAUBILLIER, 
  • Bernard PIRE
  •  • 2 554 mots
  •  • 4 médias

Dans le chapitre « Diffusion Compton et structure du proton »  : […] La diffusion élastique des photons par les nucléons (proton ou neutron), qui est un processus différent de l'effet Compton original, porte néanmoins le nom de diffusion Compton. L'intérêt de cette réaction vient du fait qu'on comprend bien la propagation des photons et leur interaction avec des particules élémentaires électriquement chargées. Cette connaissance est exprimée par l'adéquation des […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/effet-compton/#i_25783

COSMOLOGIE

  • Écrit par 
  • Marc LACHIÈZE-REY
  •  • 9 326 mots
  •  • 6 médias

Dans le chapitre « La nucléosynthèse primordiale »  : […] Pendant ses trois premières minutes d'existence, l'Univers ne contient que des particules individuelles (on ne peut dire libres car la densité est si élevée qu'elles interagissent toutes entre elles ; néanmoins, elles ne sont pas liées dans des structures telles que des noyaux d'atomes) : essentiellement des neutrons, des protons et des électrons pour la matière, des photons et des neutrinos pour […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/cosmologie/#i_25783

GOEPPERT-MAYER MARIA (1906-1972)

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 490 mots

Née le 28 juin 1906 à Katowice en haute Silésie (alors en Allemagne) et décédée le 20 février 1972 à San Diego (Californie), Maria Goeppert est issue d'une lignée d'universitaires depuis sept générations. Après des études à Göttingen, où elle passe son doctorat de physique théorique en 1930 sous la direction de Max Born, elle épouse le physico-chimiste américain Joseph E. Mayer, qui est alors l'as […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/maria-goeppert-mayer/#i_25783

HEISENBERG WERNER KARL (1901-1976)

  • Écrit par 
  • Léon ROSENFELD
  •  • 3 503 mots
  •  • 2 médias

Dans le chapitre « Problèmes atomiques et nucléaires »  : […] Dès que la mécanique quantique fut consolidée, et surtout dès qu'elle eut absorbé l'aspect « ondulatoire » mis en évidence par Louis de Broglie et développé par Erwin Schrödinger, il était naturel qu'elle s'attaquât aux problèmes qui dépassaient la portée des méthodes antérieures. Parmi ceux-ci s'offrait tout d'abord celui de l'atome d'hélium, atome composé de deux électrons liés au noyau. Les ét […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/werner-karl-heisenberg/#i_25783

INTERACTIONS (physique) - Interaction nucléaire forte

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 1 945 mots
  •  • 4 médias

Dans le chapitre « La théorie de Yukawa et les mésons »  : […] En 1921, James Chadwick propose, à partir d'observations des collisions entre des rayons α et des noyaux atomiques, l'existence d'une force extrêmement intense. La description de cette force pose dès le départ une quantité de problèmes aux théoriciens, en particulier tant que l'existence et la nature du neutron ne sont pas solidement établies. En 1932, Werner Heisenberg propose une première théor […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/interactions-physique-interaction-nucleaire-forte/#i_25783

ISOSPIN

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 254 mots

Nombre quantique attaché à une symétrie interne des particules élémentaires, dont la représentation mathématique est identique à celle de la symétrie par rotation. La notion d'isospin fort, introduite en 1933 par Werner Heisenberg (1901-1976), traduit le fait que le proton et le neutron peuvent être compris comme deux états d'une particule unique : le nucléon. Par analogie avec les rotations dans […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/isospin/#i_25783

JAUGE THÉORIE DE

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 476 mots

Les expériences de diffusion d'électrons sur les protons posaient depuis 1968 une énigme aux physiciens des particules élémentaires. Le physicien américain James D. Bjorken avait en effet démontré qu'elles étaient très difficilement interprétables à moins d'admettre que les électrons étaient diffusés sur des sous-constituants des nucléons et que ceux-ci – qu'il appelait « partons » – étaient qua […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/theorie-de-jauge/#i_25783

JENSEN JOHANNES HANS DANIEL (1907-1973)

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 340 mots

Fils d'un jardinier, Johannes Hans Daniel Jensen naît le 25 juin 1907 à Hambourg et meurt le 11 février 1973 à Heidelberg (Allemagne). Après des études à Hambourg et à Fribourg-en-Brisgau, il passe sa thèse en 1932, puis devient assistant à l'institut de physique théorique de l'université de Hambourg. Professeur à l'université de Hanovre à partir de 1941, il y poursuit des recherches sur la struct […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/johannes-hans-daniel-jensen/#i_25783

MOLÉCULE

  • Écrit par 
  • André JULG
  •  • 4 309 mots

On dit souvent qu'une molécule est la plus petite entité d'une substance pouvant exister à l'état libre. En fait, la notion de molécule est bien plus complexe. Une observation toute banale peut être le point de départ de recherches fructueuses. Il suffit par exemple de regarder un morceau de sucre se dissoudre dans une tasse de thé. On voit de fines traînées se développer à partir du morceau de su […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/molecule/#i_25783

NEUTRON

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

Dans le chapitre « La symétrie d'isospin »  : […] Le neutron possède de nombreux points communs avec le proton : masse voisine, même spin, réaction analogue à l'interaction forte. Ce sont des frères jumeaux et Heisenberg a proposé de pousser l'analogie en décrétant qu'une seule particule, le nucléon , apparaît sous deux formes différentes : le proton et le neutron. On définit de cette façon un nouveau nombre quantique, l'is […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/neutron/#i_25783

NOYAUX MAGIQUES, physique nucléaire

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 120 mots

On dit qu'un noyau est magique lorsque le nombre de ses protons ou de ses neutrons correspond à des couches complètes. Ces nombres magiques sont 2, 8, 20, 28, 50, 82 et 126. La situation est l'analogue au niveau nucléaire du cas des gaz rares dont les couches électroniques atomiques sont complètes. Les noyaux magiques – hélium, oxygène, calcium, nickel, étain, plomb... – sont plus stables que leu […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/noyaux-magiques-physique-nucleaire/#i_25783

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_25783

NUCLÉAIRE (PHYSIQUE) - Les principes physiques

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

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 […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/nucleaire-physique-les-principes-physiques/#i_25783

NUCLÉAIRE (PHYSIQUE) - Noyau atomique

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

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  A comporte Z   protons et […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/nucleaire-physique-noyau-atomique/#i_25783

NUCLÉAIRE (PHYSIQUE) - Faisceaux d'ions lourds

  • Écrit par 
  • Marc LEFORT, 
  • Bernard PIRE
  •  • 7 204 mots
  •  • 5 médias

Dans le chapitre «  Synthèse par ions lourds de nouvelles espèces »  : […] La stabilité d'un noyau disposant de Z protons n'est assurée que pour un nombre de neutrons N très strictement limité. Le rapport N / Z est un critère très sensible de la stabilité. Pour les éléments légers (carbone, azote, oxygène, etc.), l' énergie de liaison des nucléons est la plus grande lorsque […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/nucleaire-physique-faisceaux-d-ions-lourds/#i_25783

NUCLÉOSYNTHÈSE

  • Écrit par 
  • Jean AUDOUZE
  •  • 5 434 mots
  •  • 6 médias

Dans le chapitre « La nucléosynthèse primordiale »  : […] Pour expliquer le mouvement d'expansion de l'Univers marqué par le mouvement relatif des galaxies entre elles et le rayonnement fossile à 2,7 K, les cosmologistes imaginent que l'Univers est né il y a une quinzaine de milliards d'années d'une brutale explosion, le big bang. Selon les hypothèses les plus couramment retenues, l'Univers aurait atteint des températures bien supérieures à 10 […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/nucleosynthese/#i_25783

PARTICULES ÉLÉMENTAIRES - Caractères généraux

  • Écrit par 
  • Maurice JACOB, 
  • Bernard PIRE
  •  • 8 162 mots
  •  • 12 médias

Dans le chapitre «  Essai de définition de la particule élémentaire »  : […] Nous n'avons encore jamais été déçus dans notre recherche d'unité et de simplicité, étudiant la structure de la matière avec une résolution de plus en plus poussée. Les objets macroscopiques sont constitués d'un emboîtement de structures de plus en plus simples et moins diversifiées qui se dévoilent à tour de rôle, quand le pouvoir séparateur de l'appareil de mesure (en l'occurrence les accélérate […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/particules-elementaires-caracteres-generaux/#i_25783

PARTICULES ÉLÉMENTAIRES - Fermions

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

Dans le chapitre « Les neutrinos comme sondes de la matière : les quarks »  : […] C'est à partir d'expériences effectuées avec des électrons de grande énergie que l'on a pu mettre en évidence la structure granulaire des protons et des neutrons ; des expériences analogues ont également été faites avec des neutrinos. La matière nucléaire, presque transparente aux neutrinos, a pu être ainsi « radiographiée ». Les neutrinos sont diffusés à grand angle par les grains durs à l'intér […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/particules-elementaires-fermions/#i_25783

PROTON

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

Dans le chapitre « Autres nombres quantiques »  : […] Toute particule est caractérisée par une série de nombres quantiques. Les uns, comme la masse et le spin, traduisent des propriétés universelles relatives aux mouvements de la particule dans l'espace-temps. Les autres sont liés aux différentes sortes d'interactions que subit la particule. La charge électrique (notée Q ) caractérise l'interaction électromagnétique entre les pa […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/proton/#i_25783

RADIOACTIVITÉ

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

La radioactivité désigne un vaste ensemble de phénomènes physiques, dont le dénominateur commun consiste en une modification du noyau atomique des éléments. Il existe dans la nature une centaine de type d'atomes. Ils ont été regroupés par Mendeleïev en 1869 sur un tableau montrant les analogies chimiques. Un atome (dimension environ 10 —10  m) est lui-même constitué d'un n […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/radioactivite/#i_25783

RADIOACTIVITÉ EXOTIQUE ou RADIOACTIVITÉ PAR IONS LOURDS

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

Dans le chapitre « Les prévisions et les perspectives »  : […] Ainsi, il semble bien que l'on ait atteint la limite de ce qu'il est possible d'observer avec les techniques actuelles de détection. Existe-t-il un lien entre le type de fragment qui est émis et le numéro atomique du noyau « parent » ? Ces émissions représentent-elles le chaînon manquant entre la fission spontanée dans laquelle les numéros atomiques des éléments produits ont une valeur minimale de […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/radioactivite-exotique-radioactivite-par-ions-lourds/#i_25783

SYMÉTRIES, physique

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 5 990 mots

Dans le chapitre «  Les symétries approchées »  : […] Un des ajouts essentiels du travail du physicien à celui du mathématicien est l'art des approximations. C'est déjà vrai dans la description des matériaux cristallins où la structure parfaitement périodique est une idéalisation de la situation concrète où les défauts sont si fréquents qu'ils jouent parfois un rôle essentiel dans les propriétés d'un échantillon réel. Cela n'empêche évidemment pas d […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/symetries-physique/#i_25783

THERMONUCLÉAIRE ÉNERGIE

  • Écrit par 
  • Robert DAUTRAY, 
  • Pascal GARIN, 
  • Michel GRÉGOIRE, 
  • Guy LAVAL, 
  • Jean-Paul WATTEAU, 
  • Joseph WEISSE
  •  • 19 239 mots
  •  • 33 médias

Dans le chapitre « L'énergie de fusion »  : […] Le noyau d'un atome est constitué de deux types de particules appelées nucléons : les protons de charge positive et les neutrons de charge nulle. La cohésion des nucléons, et donc la stabilité des atomes, est assurée par une force à courte portée (10 —15  m) appelée interaction forte. Elle s'oppose à la force électrostatique qui est, au contraire, répulsive pour les partic […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/energie-thermonucleaire/#i_25783

UNIVERS

  • Écrit par 
  • Jean AUDOUZE, 
  • James LEQUEUX
  •  • 6 635 mots
  •  • 20 médias

Dans le chapitre « Domaine nucléaire »  : […] Les noyaux des atomes sont formés de nucléons (protons et neutrons) qui échangent entre eux des mésons π et, lorsque les noyaux se désexcitent, des photons dans le domaine gamma. Leur taille est de quelque 10 —15  mètre et leur masse se compte en unités de 1,6 × 10 —27  kilogramme. Leur masse volumique est très élevée : de 10 16 […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/univers/#i_25783


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Énergie de liaison

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Énergie de liaison par nucléon des noyaux en fonction de leur masse atomique On voit sur cette figure que deux types de réactions nucléaires libèrent de l'énergie : la fission d'éléments lourds comme l'uranium 235 en noyaux plus légers, ou la fusion d'éléments légers comme l'hydrogène... 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Énergie de liaison
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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