Posté par Redbran le Mercredi 19/02/2020 à 14:00
Un nouveau noyau atomique en forme de poire
Une expérience menée auprès de l'installation ISOLDE du CERN montre que le noyau du 222Ra (isotope du radium) a la forme d'une poire.

Le 224Ra et son noyau en forme de poire (Image: CERN)

La plupart des noyaux ont la forme d'un ballon de football ou de rugby. Des théories de physique nucléaire prédisent toutefois que certains noyaux peuvent prendre une forme exotique, comme celle d’une poire, une extrémité du noyau contenant davantage de masse que l'autre. En 2013, une équipe de scientifiques travaillant à ISOLDE, l'installation de physique nucléaire du CERN, montrait qu'un isotope du radium, le 224Ra, avait un noyau en forme de poire. Il s'agissait du deuxième exemple connu de cette catégorie particulière de noyaux. Le premier, le 226Ra, avait été découvert 25 ans plus tôt par une collaboration dirigée par le GSI. Selon d'autres études réalisées au Laboratoire national d'Argonne, plusieurs isotopes du baryum pourraient également avoir la forme d'un poire. Une nouvelle étude menée à ISOLDE par la même équipe que celle qui avait étudié le 224Ra vient donc ajouter un nouveau noyau à cette catégorie si rare de noyaux.

Dans leur quête de noyaux en forme de poire, les scientifiques mesurent d’habitude les probabilités de certaines transitions entre états nucléaires, dites transitions octupolaires. Avec un noyau en forme de poire, ces probabilités augmentent. C'est précisément ce que l'équipe d'ISOLDE ainsi que d'autres groupes étudiant les formes des noyaux ont observé dans leurs précédentes expériences.

Dans ses derniers travaux, et grâce à l'amélioration récente du système d’accélération d’ISOLDE, qui peut désormais accélérer des faisceaux d'isotopes radioactifs à des énergies sans précédent, l'équipe d'ISOLDE est parvenue à mesurer les probabilités de plusieurs transitions octupolaires dans le 222Ra et le 228Ra. À partir de ces mesures, elle en a déduit que le 222Ra avait une forme de poire stable, alors que le 228Ra oscille entre la forme d'une poire et son image miroir.

"Nos résultats nous ont permis de conclure qu'il n'y a à ce jour dans la nature que trois cas (222Ra, 224Ra and 226Ra) pour lesquels il existe une preuve irréfutable d'un noyau en forme de poire", a déclaré Peter Butler, de l'Université de Liverpool (Royaume-Uni) et responsable scientifique de l'étude.

Dès lors, pourquoi est-il intéressant de trouver d’autres noyaux en forme de poire ? Plus il y en a, mieux c'est ; ces noyaux exotiques sont en effet utiles pour mettre à l'épreuve les théories nucléaires actuelles. De plus, ils pourraient être utilisés pour la recherche d'un moment dipolaire électrique dans les particules.

Le moment dipolaire électrique décrit la séparation du centre de masse du centre de charge d'une particule. D'après le Modèle standard de la physique des particules, il ne devrait pas être nul, mais avoir une valeur très faible. Toutefois, d'après les théories au-delà du Modèle standard, il devrait être bien plus élevé. Par ailleurs, si un moment dipolaire électrique nucléaire existe, on devrait pouvoir le mesurer plus facilement dans les noyaux en forme de poire. C'est pourquoi les noyaux en forme de poire pourraient permettre de tester des variantes du Modèle standard et d’étudier de nouveaux phénomènes de physique.
Dernières news
L’Agence spatiale européenne (ESA) et l’entreprise d’État pour les activités spatiales Roskosmos ont décidé de reporter à 2022 le lancement de la deuxième...
Quelques-unes des clés de la compréhension de l’origine du système solaire se trouvent à l’intérieur des planètes géantes. Si la sonde spatiale Juno a...
Une équipe du laboratoire Navier, en collaboration avec l'université du Delaware (Etats-Unis), a identifié un nouveau processus responsable du vieillissement des...
La gaine embryonnaire est une couche de glycoprotéines entourant l’embryon qui a été décrite chez la plante modèle Arabidopsis thaliana. Dans un article publié...
Une collaboration française impliquant le LSCE (CEA-CNRS-UVSQ) a étudié une archive sédimentaire atypique: les matières accumulées entre mai 2015 et mars 2016 dans...
Dans une même expérience et pour un même matériau, des physiciennes et des physiciens ont pour la première fois mesuré la chiralité de l'organisation magnétique...
De nombreux phénomènes permettent de stocker des données au format binaire, comme les changements d’état magnétique dans les matériaux dits à transition de...
Comme beaucoup de ses collègues, le professeur Andrés Finzi, du Département de microbiologie, infectiologie et immunologie de l’Université de Montréal, réoriente...
L’impact artificiel produit par la mission spatiale Hayabusa2 sur l’astéroïde Ryugu: un cratère bien plus grand que prédit ! Quelle est la dimension d’un...
Grâce à une étude de terrain en Chine, une collaboration internationale impliquant le LSCE (CEA-CNRS-UVSQ) démontre que la culture de bambous Moso atténue le...
Au sein des cellules, des protéines appelées facteurs de transcription, reconnaissent spécifiquement diverses molécules. Des chercheurs du LCPO (CNRS/Université de...
Une première preuve de concept de stack pile à combustible PEMFC de 1 kWatt avec des composants imprimés a été réalisée. Outre la diminution des coûts grâce à...
Le projet EmoDémos, mené auprès d’enfants de 7 à 12 ans et dirigé par l’UNIGE, démontre que pratiquer un instrument au sein d’un orchestre peut faciliter...
La marée: un ingrédient essentiel de la dispersion des eaux douces du panache de l’Amazone dans l’océan Atlantique tropical Le panache d’eau douce du fleuve...
L’équipe de Julie Hussin, composée d’une dizaine de chercheurs en bio-informatique, s’attaque à la caractérisation génétique du coronavirus responsable de la...
Une croissance juvénile optimale repose sur une alimentation diversifiée et des études récentes démontrent le rôle important du microbiote intestinal dans ce...
Face à un virus encore mal connu, la recherche a besoin de tous les moyens pour lutter contre le COVID-19. Conçu, hébergé et maintenu à jour par des chercheurs et...
Dans les cellules photovoltaïques, l'absorption d'un photon par un matériau semi-conducteur crée une paire électron-trou (appelée exciton), résultant de...
Le record du monde d’Usain Bolt sur 200 mètres n'a pas été battu depuis 10 ans, et celui de Florence Griffith Joyner depuis plus de 30 ans. Et si les mathématiques...
Mépris, blâme, désinformation: guidées par la peur, les réactions des gens à la pandémie de COVID-19 empirent parfois une situation déjà complexe. Pourquoi...
Ce site fait l'objet d'une déclaration à la CNIL
sous le numéro de dossier 1037632
Informations légales