Matière nucléaire (physique)

La matière nucléaire est un système idéalisé, de dimension infinie, de nucléons en interaction (protons et neutrons), maintenus ensemble par les seules forces nucléaires, sans faire intervenir la répulsion électrostatique entre les protons (force de Coulomb). Le volume infini implique qu'il n'y a pas d'effets de surface et que les propriétés de la matière sont invariantes par translation (identiques en tous points). La détermination des propriétés de la matière nucléaire à partir de l'interaction nucléaire forte, ou plus exactement de l'interaction nucléon-nucléon qui en résulte, est au centre des recherches théoriques de ce domaine. C'est une étape pour dériver les propriétés des noyaux réels et finis à partir d'une force réaliste entre les nucléons et pour étudier des objets cosmologiques comme les étoiles à neutrons (voir Chapitre VIII de la référence - Astrophysique nucléaire). "Malgré son idéalisation, la compréhension des propriétés de la matière nucléaire est une condition préalable à toute théorie cohérente des noyaux, car un morceau fini de matière nucléaire constitue le noyau des noyaux lourds. L'étude de la matière nucléaire complète ainsi les approches portant sur les propriétés spécifiques des noyaux individuels. À son tour, la matière nucléaire ne fournit qu'une description grossière (synthétique) des noyaux, car elle néglige les principaux effets de taille finie". Les deux caractéristiques principales de la matière nucléaire proche de son état fondamental, sont sa densité et le rapport du nombre des protons au nombre des neutrons. La densité nucléaire est traditionnellement exprimée en nombre de nucléons par fermi ou comme une masse volumique en kg/m3. La densité de référence est celle du centre des noyaux lourds (environ 0,15 nucléon par fermi3 ) ; elle est directement reliée au terme d'énergie de volume dans les formules de masse du modèle de la goutte liquide du noyau. Le rapport du nombre des protons et du nombre des neutrons. Une idéalisation courante est la matière nucléaire symétrique, qui se compose d'un nombre égal de protons et de neutrons.