Leçons de niveau 11

Structure de l'atome/Noyau

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Noyau
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Chapitre no 3
Leçon : Structure de l'atome
Chap. préc. :Électron
Chap. suiv. :Isotope

Exercices :

Électron et noyau
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Structure de l'atome/Noyau
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Le noyau : protons et neutrons[modifier | modifier le wikicode]

Le noyau atomique a été mis en évidence en 1911 par Ernest Rutherford (élève de J.J. Thomson). Celui-ci bombarda une feuille d'or très fine (0,1 µm) avec des particules alpha, noyaux d'hélium. Le faisceau de particules traversait la feuille sans subir d'atténuation ou presque : seule une faible partie des noyaux était déviée.

Rutherford postula que la masse de l'atome se trouvait concentrée en un espace assimilable à une sphère, le noyau atomique, de rayon très faible par rapport au rayon atomique, de l’ordre de . La matière avait donc une structure très largement lacunaire. Pour cette raison, ce modèle se trouva d’abord rejeté.

Le proton[modifier | modifier le wikicode]

Mise en évidence du proton.

Il a été mis en évidence par Eugen Goldstein en 1886 dans les rayons canaux et identifié, suite aux travaux de Perrin avec un de ses étudiants, Max Wien en 1901. On provoque une décharge électrique dans un gaz raréfié, le dihydrogène . Les électrons accélérés par la différence de potentiel ionisent des atomes d'hydrogène en formant des noyaux ou protons. Le faisceau du proton est observé à l'arrière de la cathode si on a aménagé un canal, d'où le nom.


De ces expériences, on a tiré la charge du proton : et sa masse , soit 1836

Le neutron[modifier | modifier le wikicode]

Mise en évidence du neutron.

Il a été mis en évidence par James Chadwick (élève de Rutherford) en 1932.

Le bombardement d'une cible de béryllium par des noyaux d'hélium émet des neutrons : .


Ceux-ci n'ont pu être détectés que suite à leur action sur de la paraffine : cela provoquait l'expulsion de protons détectés par un compteur Geiger.


Le rayon issu du béryllium n'étant pas dévié par des champs électriques et magnétiques il ne pouvait s'agir que d'un rayonnement électromagnétique ou d'un faisceau de particules neutres.


Chadwick mesura les énergies cinétiques des neutrons expulsés et mesura la masse de la particule incidente.

Propriétés[modifier | modifier le wikicode]

Le noyau[modifier | modifier le wikicode]


Le neutron[modifier | modifier le wikicode]


Le proton[modifier | modifier le wikicode]



Remarque : Deux noyaux avec des nombres de protons identiques mais des nombres de neutrons différents sont des isotopes. Ils appartiennent au même élément chimique. Les réactions nucléaires font appel aux propriétés des noyaux et peuvent différer d'un isotope à l'autre.

Exercice[modifier | modifier le wikicode]

Image logo représentative de la faculté Voir les exercices sur : l'électron et le noyau.