vignette|Diagramme N-Z qui représente les isotopes pour chaque atome en physique nucléaire.
La physique nucléaire est la science qui a pour objet l'étude du noyau atomique et des interactions dont il est le siège, c'est-à-dire l'étude du noyau atomique en tant que tel (par l'élaboration d'un modèle théorique décrivant son état fondamental, ses différents modes d'excitation et de désexcitation), mais aussi de la façon dont il interagit avec des particules élémentaires comme le proton ou les électrons, ou avec d'autres noyaux. La physique nucléaire expérimentale étudie des phénomènes très énergétiques (les énergies mises en jeu vont de la fraction de MeV à plusieurs GeV) et très localisés dans l'espace (l'ordre de grandeur des distances est 10 m). Après un bref résumé historique, cet article se consacre à décrire :
la structure nucléaire, qui vise à comprendre comment les nucléons (protons et neutrons) interagissent pour former le noyau ;
les mécanismes des réactions nucléaires, dont le but est de décrire les différentes façons qu'ont les noyaux d'interagir : fission, fusion, diffusion (élastique, inélastique), collisions avec des particules, collisions entre noyaux, radioactivité ;
les domaines d'applications de la physique nucléaire, de la médecine à l'astrophysique, en passant par la production d'énergie. Tous ces domaines d'activité exploitent la physique des interactions rayonnement-matières ;
les organismes de recherche en physique nucléaire, en France et dans le monde.
La matière est constituée de molécules, de cristaux ou d'ions, eux-mêmes constitués d'atomes. Ces atomes sont formés d'un noyau central entouré par un nuage électronique. La physique nucléaire est la science qui s'intéresse à l'ensemble des phénomènes physiques faisant intervenir le noyau atomique. En raison de la taille microscopique de celui-ci, les outils mathématiques utilisés s'inscrivent essentiellement dans le cadre du formalisme de la mécanique quantique.
Le noyau atomique est constitué de nucléons, qui se répartissent en protons et en neutrons.
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The first MOOC to teach the basics of plasma physics and its main applications: fusion energy, astrophysical and space plasmas, societal and industrial applications
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Learn the basics of plasma, one of the fundamental states of matter, and the different types of models used to describe it, including fluid and kinetic.
In this course, one acquires an understanding of the basic neutronics interactions occurring in a nuclear fission reactor as well as the conditions for establishing and controlling a nuclear chain rea
This is an introductory course in radiation physics that aims at providing students with a foundation in radiation protection and with information about the main applications of radioactive sources/su
The course presents the detection of ionizing radiation in the keV and MeV energy ranges. Physical processes of radiation/matter interaction are introduced. All steps of detection are covered, as well
Le carbone 13, noté C, est l'isotope du carbone dont le nombre de masse est égal à 13 : son noyau atomique compte et avec un spin 1/2- pour une masse atomique de . Il est caractérisé par un excès de masse de et une énergie de liaison nucléaire par nucléon de . C'est un isotope stable constituant environ 1,1 % du carbone terrestre. Possédant un spin nucléaire non nul, le C est couramment utilisé pour la résonance magnétique nucléaire.
L’hélium 4, noté He, est l'isotope de l'hélium dont le nombre de masse est égal à 4 : son noyau atomique compte deux protons et deux neutrons pour une masse atomique de et un spin 0+. Il est caractérisé par un excès de masse de et une énergie de liaison nucléaire par nucléon de . Son rayon de charge a pu être estimé expérimentalement à . En physique nucléaire, le noyau d' est souvent appelé particule α. Sur Terre, l'hélium 4 provient de la radioactivité α des éléments lourds présents dans la planète depuis sa formation.
La formule de Weizsäcker, appelée aussi formule de Bethe-Weizsäcker, est une formule semi-empirique donnant une valeur approximative de l'énergie de liaison nucléaire B caractérisant la liaison entre les nucléons qui constituent le noyau des atomes (voir un résumé dans Modèle de la goutte liquide). L'éponyme de formule de Weizsäcker est le physicien allemand Carl Friedrich von Weizsäcker (-) qui l'a proposée en dans un article publié dans le de. Les physiciens Hans Bethe (-) et Robert Bacher (-) en ont simplifié l'expression en .
Explore l'origine des radionucléides des explosions de supernova et leur rôle dans la nature, couvrant des sujets tels que l'astrophysique nucléaire, la formation d'éléments cosmiques et l'évolution stellaire.
Déplacez-vous dans l'origine des éléments chimiques dans l'univers par l'astrophysique nucléaire, explorant des processus comme la nucléosynthèse Big Bang et l'évolution stellaire.
Explore les sources de rayonnement, y compris les sources d'électrons rapides, les sources de particules lourdes chargées et les sources de neutrons, couvrant des processus comme la désintégration bêta, la conversion interne et les électrons Auger.
La chimie organométallique est l'étude des composés chimiques contenant une liaison covalente entre un métal et un atome de carbone situé dans un groupe organique. Elle combine des aspects de la chimie organique et de la chimie inorganique. 1827 Le sel de Zeise, nommé en l'honneur de William Christopher Zeise, est le premier complexe oléfines/platine. 1863 Charles Friedel et James Crafts préparent un organochlorosilane. 1890 Ludwig Mond découvre le carbonyle de nickel. 1899 Introduction de la réaction de Grignard.
Selon le contexte d'usage, le terme d’énergie nucléaire recouvre plusieurs acceptions, toutes liées à la physique et aux réactions de noyaux atomiques. Dans le langage courant, l’énergie nucléaire correspond aux usages civils et militaires de l’énergie libérée lors des réactions de fission nucléaire ou de fusion nucléaire de noyaux atomiques au sein d'un réacteur nucléaire ou lors d'une explosion atomique.
vignette|upright=2.0|Modèle standard des particules élémentaires avec les trois générations de fermions (trois premières colonnes), les bosons de jauge (quatrième colonne) et le boson de Higgs (cinquième colonne). Le modèle standard de la physique des particules est une théorie qui concerne l'électromagnétisme, les interactions nucléaires faible et forte, et la classification de toutes les particules subatomiques connues. Elle a été développée pendant la deuxième moitié du , dans une initiative collaborative mondiale, sur les bases de la mécanique quantique.
A large variety of new physics models suggest that the rates for lepton flavour violating b-hadron decays may be much higher than predicted in the Standard Model, which leads to a high interest in the search for such decays. This thesis presents the sear ...
EPFL2024
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The Fast Discharge Units (FDUs) of the Superconducting (SC) Toroidal Field (TF) coils in the European demonstration fusion power plant DEMO warrant the machine integrity over its full lifetime against severe failure events, such as SC coil quenches or any ...
Conducting neutron scattering experiments in the presence of high pulsed magnetic fields, namely above 40 T, provides valuable information about the magnetic structures of materials. However, these experiments are challenging and time-consuming because the ...