La constitution du noyau

Pages: 5 (1230 mots) Publié le: 12 novembre 2012
1. Introduction

L'expérience courante semble montrer que la matière peut être divisée à l'infini et que la seule limite à ce fractionnement est celle imposée par nos sens (yeux), par notre habileté ou par notre technologie.
Ce fractionnement illimité de la matière a été mis en doute dès l'Antiquité par les savants philosophes. Cette conclusion a aussi été celle des chimistes des sièclesderniers : Lavoisier, Proust, Dalton .... Les réactions chimiques s'effectuant toujours dans des proportions pondérales définies confirment la structure discontinue de la matière. Pourtant, ce n'est que depuis un siècle environ que les faits expérimentaux ont confirmé leur hypothèse : la matière n'a pas une structure continue, toute opération de fractionnement s'arrêtera à sa structure élémentaire :l'atome.

La découverte des électrons (J.J. Thompson : 1897) puis les expériences de Rutherford (1911) montrent que le concept de l'atome, entité élémentaire de la matière, doit être revu. L'atome est formé de deux parties distinctes :

- le noyau chargé positivement

- l'électron ou les électrons chargés négativement.

L'ensemble constitue l'atome, électriquement neutre. Cettereprésentation constitue ce que l'on appelle le modèle de l'atome.



Remarque :

Vous pouvez lire l'introduction du chapitre 3 de la référence 1 (voir la page bibliographie). Vous aurez un exposé clair et concis de la notion de modèle physique que nous venons d'évoquer ici et que vous rencontrerez en physique et en chimie.

Pour le moment, les électrons peuvent être considérés comme des particulesélémentaires, caractérisées par leur masse me = 9,109534.10-31 kg et leur charge élémentaire négative qe = -1,6021892.10-19 Coulombs. Le noyau au contraire semble avoir une structure plus complexe et le modèle physique qui le représente se complique et se perfectionne au fur et à mesure que sont obtenus des résultats expérimentaux. Il est donc très difficile pour un non spécialiste de connaître lesdernières hypothèses concernant la structure du noyau atomique. Ce domaine d'étude concerne les Physiciens nucléaires.

Nous essayerons cependant dans ce cours d'aller au delà du modèle atomique de Rutherford : noyau + électron, et nous présenterons les particules élémentaires qui constituent le noyau de l'atome.



2. Le noyau atomique

Le noyau atomique, chargé positivement, est constituéessentiellement de deux types de particules élémentaires.
- le proton, désigné par la lettre p, est une particule chargée positivement. Sa charge est égale à une charge élémentaire positive soit : qp = + 1,6021892.10-19 Coulombs. La masse du proton est égale à : mp = 1,6726485.10-27 kg.

- le neutron, désigné par la lettre n, est une particule non chargée, donc neutre découverte par Chadwicken 1930. La masse du neutron est égale à : mn = 1,6749543.10-27 kg, soit une valeur légèrement supérieure à celle du proton. Le neutron est une particule instable qui peut se transformer en donnant deux autres particules, un proton et un électron, et en libérant de l'énergie. On représente cette transformation par une équation analogue à une équation chimique.

n ® p + e + énergie

Lesparticules protons et neutrons sont encore appelées des nucléons

Remarque :

Les valeurs des masses des particules que nous indiquons ici sont celles des particules au repos, c'est à dire à vitesse nulle. Lorsque ces particules se déplacent, elles peuvent acquérir des vitesses très élevées : voir accélérateurs de particules. Dans ces conditions, leur masse en mouvement peut être très différente deleur masse au repos.

On a : avec:

- m0, masse de la particule à vitesse nulle.

- m, masse de la particule en mouvement.

- v, vitesse de la particule.

- c, célérité de la lumière : c = 2,997924581.108 m.s-1



3. Représentation

Le noyau le plus simple est celui de l'atome d'hydrogène. Ce noyau ne contient qu'un seul proton. Les autres noyaux qui constituent les...
Lire le document complet

Veuillez vous inscrire pour avoir accès au document.

Vous pouvez également trouver ces documents utiles

  • Noyau, nucléole
  • Le petit noyau
  • L'energie du noyau
  • cours n 8 le noyau
  • Constitution et son constitution
  • La Constitution
  • constitution
  • La Constitution

Devenez membre d'Etudier

Inscrivez-vous
c'est gratuit !