noyau atomique - chimie.

noyau atomique - chimie. 1 PRÉSENTATION noyau atomique, dans les structures atomiques, masse centrale chargée positivement et autour de laquelle les électrons se déplacent en orbite. Le noyau est constitué de protons et de neutrons (appelés génériquement nucléons), et contient pratiquement toute la masse d'un atome. Dans la littérature scientifique, on emploie fréquemment les termes espèce nucléaire, nuclide ou nucléide pour désigner un noyau atomique. 2 SYSTÉMATIQUE DES NOYAUX La diversité des noyaux connus (plusieurs milliers) est liée à leur composition différente en neutrons et protons. On note N le nombre de neutrons, Z le nombre de protons et A le nombre total de nucléons d'un noyau (soit A = N + Z). Le nombre Z est appelé numéro atomique et caractérise un élément : le fer est ainsi défini comme étant l'élément dont le noyau comporte 26 protons. Le nombre A est aussi appelé le nombre de masse. Un noyau peut être représenté par n'importe quelle paire des trois nombres A, N, Z. Conventionnellement on utilise un symbole de l'élément (qui définit le numéro atomique Z), auquel on adjoint le nombre de masse A. Ainsi le noyau de fer-56 contient Z = 26 protons et N = 30 neutrons. Tous les noyaux ayant le même numéro atomique Z et un nombre de neutrons N différent sont dits isotopes les uns des autres. De même, les noyaux présentant un nombre de neutrons N identique pour diverses valeurs de Z sont dits isotones. 3 STABILITÉ DES NOYAUX Pour un nombre de masse A donné, seuls certains couples de nombres N et Z représentent des noyaux stables. En effet, un noyau est le siège d'une compétition opposant les forces de répulsion électrique entre les protons, et les forces d'attraction nucléaire. Les noyaux possédant trop de neutrons ou trop de protons sont instables et présentent donc une durée de vie limitée. Ils se désintègrent par radioactivité (on les appelle alors des isotopes radioactifs ou radionuclides), ou par fission nucléaire. Au-delà de certaines valeurs limites de Z et de N, il est simplement impossible de former un noyau stable ou instable. Parmi les noyaux stables, certains sont particulièrement plus stables que les autres. Ce sont les noyaux dont le nombre de protons ou de neutrons prend une valeur particulière : 2, 8, 20, 28, 50, 82, 126 ou 184. Ces nombres sont appelés nombres magiques, et un noyau pour lequel N ou Z prend l'une de ces valeurs est dit magique. Si les nombres N et Z sont tous deux égaux à un nombre magique, le noyau est dit doublement magique. C'est le cas de l'hélium-4 (Z = 2, N = 2), de l'oxygène-16 (Z = 8, N = 8), du calcium-40 (Z = 20, N = 20). Ce phénomène est lié à la nature quantique des nucléons, et son étude expérimentale est d'un grand intérêt pour le développement théorique de la physique nucléaire. Microsoft ® Encarta ® 2009. © 1993-2008 Microsoft Corporation. Tous droits réservés.