neutron.

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neutron. n.m., un des composants essentiels de la matière. C'est une particule
élémentaire qui, associée au proton, forme les noyaux de tous les atomes. La charge
électrique du neutron est nulle, mais le neutron possède un moment magnétique lié à
son spin de

. Protons et neutrons sont tous deux beaucoup plus lourds que l'électron

(1,673 et 1,675 . 10-27 kg respectivement contre 9,109 . 10-31 kg) ; ce sont eux qui
constituent l'essentiel de la masse d'un atome. À l'intérieur du noyau, protons et
neutrons sont liés par les forces nucléaires qui maintiennent une très forte cohésion : ils
sont confinés dans des espaces de quelques fermis (10- 15 m) par des forces 100 à
1 000 fois plus intenses que les forces électromagnétiques (les énergies
correspondantes s'expriment en millions d'électronvolts : MeV). Quand, dans un atome,
le nombre de neutrons varie et que le nombre de protons reste constant, on définit des
isotopes différents d'un même atome (dont la nature chimique est déterminée par le
nombre d'électrons - égal au nombre de protons). Chaque atome a ainsi un nombre
donné d'isotopes stables et présents dans la nature (un seul pour l'aluminium, mais dix
pour l'étain, par exemple). Cependant, certains isotopes, dont la composition neutronproton s'éloigne trop de la ligne de plus grande stabilité, ainsi que les atomes plus lourds
que le bismuth, sont instables. L'accumulation de neutrons et de protons dans un noyau
est limitée.
À l'intérieur du noyau, le neutron est stable, mais, isolé, il est instable (sa durée de
vie est de 888,6 s) ; il se décompose par radioactivité b- en un proton, un électron et
un neutrino. À l'état isolé, le neutron est aujourd'hui très utilisé en physique
fondamentale. N'étant pas chargé, il n'a pas d'interaction électromagnétique avec la
matière. Même lents (animés d'une vitesse de 2 000 m/s, par exemple), les neutrons
interagissent avec la matière sans être repoussés comme le sont les protons par les
charges électriques des atomes. L'étude de la diffusion des neutrons sur un objet
apporte alors des informations sur la structure de ce dernier, qui complètent celles que
peuvent donner les rayons X. Les neutrons sont produits soit par la réaction nucléaire
de particules (électrons ou protons) accélérées et projetées sur des cibles, soit dans
des réacteurs qui mettent en oeuvre une fission nucléaire (comme l'accélérateur LaueLangevin de Grenoble). La radioactivité a peut également induire une émission continue
de neutrons, comme dans le cas de la réaction qui a permis de les découvrir en 1932 :
o(9)Be + o(4) He ® o(12) C + n.

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