Neutron

A.1932-2

La découverte du neutron par Chadwick en 1932 marqua un tournant dans l’histoire de la physique nucléaire. Avant, les physiciens disposaient d’un éventail de modèles qualitatifs, empiriques et souvent contradictoires. Après, les progrès furent fulgurants et ils disposèrent en quelques années à peine d’une théorie des interactions nucléaires. Les découvertes se succédèrent rapidement : radioactivité « artificielle », activation neutronique, résonances, fission…

Les neutrons sont présents dans le  des atomes, liés avec des protons par l’interaction forte. Alors que le nombre de protons d’un noyau détermine son élément chimique, le nombre de neutrons détermine son . Les neutrons liés dans un noyau atomique sont en général stables mais les neutrons libres sont instables : ils se désintègrent en un peu moins de 15 minutes (880,3 secondes). Les neutrons libres sont produits dans les opérations de  et de  nucléaires.

La découverte du neutron par Chadwick en 1932 marqua un tournant dans l’histoire de la physique nucléaire. Avant, les physiciens disposaient d’un éventail de modèles qualitatifs, empiriques et souvent contradictoires. Après, les progrès furent fulgurants et ils disposèrent en quelques années à peine d’une théorie des interactions nucléaires. Les découvertes se succédèrent rapidement : radioactivité « artificielle », activation neutronique, résonances, fission…

https://www.laradioactivite.com/site/pages/Decouverte_neutron.htm

Pendant quelques mois encore, la possibilité demeura que la particule de Chadwick soit le neutron imaginé par Rutherford, un état intimement lié d’un proton et d’un électron. Mais Chadwick lui-même montra en 1934 que le neutron était un peu plus lourd qu’un proton et un électron, et n’était donc pas un état lié de ces derniers mais une nouvelle particule élémentaire.

Dès 1932, avait élaboré un modèle dans lequel proton et neutron étaient deux états de la même particule élémentaire, le nucléon (Wigner introduisit le terme d’isospin en 1937), dont tous les noyaux étaient formés. Cela permettait d’exclure la présence dans les noyaux d’électrons qui, via les inégalités d’Heisenberg, auraient dû avoir des énergies minimales d’une centaine de MeV. En 1933, exposa sa théorie de la bêta comme la transmutation d’un neutron en proton, avec la création simultanée d’un électron et d’un antineutrino.

Les progrès furent alors très rapides : modèle de la goutte liquide en 1935 (Gamow, Bohr, Bethe, Weizsäcker), fission en 1938 (Meitner, Hahn et Strassmann), réaction en chaîne en 1939 (Joliot, Bohr et Wheeler, Szilard et Fermi), réaction en chaîne contrôlée en 1942 (Fermi et Szilard) et premiers réacteurs nucléaires en 1943 (Wigner).

http://archivesgamma.fr/2022/03/21/neutron