Structures exotiques et nombres magiques

Résumé du document

Pour commencer définissons les termes importants du sujet :

Noyau : Partie centrale de l'atome, formée de protons et de neutrons, autour de laquelle gravitent les électrons et où est rassemblée la quasi-totalité de la masse de l'atome.

Exotique : Qui appartient aux pays étrangers, qui en provient.

Magique : Dont les effets sont extraordinaires, sortent du rationnel.
Qui agit d'une manière surprenante.

L'étude des noyaux exotiques fait partie de la Physique Subatomique.

L'étude des noyaux exotiques est un sujet d'actualité :

- Depuis la découverte des atomes, on cherche à connaître leur structure interne.
- L'étude des noyaux exotiques permettrait de connaître les mécanismes de la nucléosynthèse dans l'Univers. On sait que les atomes dont nous sommes faits sont les vestiges des noyaux
exotiques, dispersés dans l'espace par les supernovae.
- Les noyaux exotiques n'existent pas à l'état naturel sur Terre. Il faut les produire dans des accélérateurs de particules, comme le GANIL (Grand Accélérateurs National d'Ions Lourds) à Caen.
- En octobre dernier, la construction du Spiral2 est entamée au GANIL. Ce dispositif permettra la production abondante de noyaux exotiques, contre une dizaine ces dernières années (...)

Extraits

[...] Les propriétés des noyaux exotiques et les réactions nucléaires dont ils sont issus permettront de comprendre l'origine des éléments et leur abondance. Merci de votre attention Bibliographie Ouvrages : Les Noyaux exotiques : un autre regard sur la structure nucléaire / Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules ; [réd. par] J. Dobaczewski, Y. Blumenfeld, H. Flocard Les Noyaux exotiques =Exotic nuclei Numéro spécial de "Comptes rendus. Physique", Tome n. 4-5 réd. [...]

[...] Ce dispositif permettra la production abondante de noyaux exotiques, contre une dizaine ces dernières années. La carte des noyaux La stabilité des noyaux Les noyaux présents sur Terre (environ 250) sont tous stables . Leurs temps de vie est de quelques miliards d'années. De part et d'autre de la vallée de stabilité les atomes sont moins stables. Le temps de vie de ces atomes est de l'ordre de la miliseconde. Leur nombre est estimé entre 3000 et 5000. Sur la totalité de ces noyaux exotiques, environ 2000 ont pu être synthétisés. [...]

[...] Source : Le petit Larousse Illustré 1995 ISBN : 2-03-301195-X Introduction L'étude des noyaux exotiques fait partie de la Physique Subatomique. L'étude des noyaux exotiques est un sujet d'actualité : - Depuis la découverte des atomes, on cherche à connaître leur structure interne. - L'étude des noyaux exotiques permettrait de connaître les mécanismes de la nucléosynthèse dans l'Univers. On sait que les atomes dont nous sommes faits sont les vestiges des noyaux exotiques, dispersés dans l'espace par les supernovae. - Les noyaux exotiques n'existent pas à l'état naturel sur Terre. [...]

[...] Perspectives Le modèle en couche a permis d'établir la cause de la stabilité des noyaux exotiques possédant un nombre de neutrons et/ou de protons égal à un nombre magique. Cependant, certains n'ont pas la stabilité attendue. Plusieurs pistes restent à explorer comme la distribution des nucléons à l'intérieur du noyau (noyaux à halo, clusters). Le SPIRAL2 au GANIL permettra l'étude des noyaux superlourds (à 126 protons), mais également de suivre l'évolution des nombres magiques dans les noyaux exotiques. La cohésion nucléaire sera étudié aussi. [...]

[...] La stabilité des noyaux Comment ces nombres magiques sont-ils obtenus ? Le modèle en couche du noyau Le modèle en couche du noyau c'est un peu comme le modèle des couches électroniques pour les électrons d'un atome. Pour les électrons on rempli les différentes couches du nuage électronique en utilisant la règle de Klechkowski, à partir du niveau d'énergie le plus bas. Une couche ne peut accueillir qu'un nombre limité d'électrons : 2,8,18,32. Dans le modèle en couche du noyau ce sont les nucléons qui remplissent les différentes couches. [...]