« Le noyau atomique/Les nucléons : protons et neutrons, quarks et gluons » : différence entre les versions

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'''Masse''' : Protons et neutrons sont des particules dont la masse est très faible, de l'ordre du milliardième de milliardième de milliardième de grammes ! Autant dire que travailler avec les unités usuelles (le gramme, le kilogramme) n'est pas aisé quand on parle des nucléons. Aussi les physiciens utilisent une autre unité : l'électron-volt. Cette unité se base sur l'équivalence entre masse et énergie découverte par Einstein, à savoir la fameuse équation <math>E=Mc^2</math>. L'électron-volt correspond à l'énergie que possède un électron quand il est soumis à une tension de 1 volt, normalisée en unité de masse (à savoir, cette énergie divisée par c².
 
Les nucléons ont une masse proche d'environ 940 MeV/c2. La masse du neutron et du proton ne sont pas exactement égales : 938,272 millions d'électron-volt pour le proton et 939,5654 millions pour le neutron. En kilogrammes, cela fait <math>1,67262 \times 10^{-27}</math> kg pour le proton et <math>1,67493 \times 10^{-27}</math> kg pour le neutron. Un proton a une masse approximativement égale à 18361 836,15 fois celle de l’électron.
 
Le neutron est donc légèrement plus massif que le proton, mais cette différence est anecdotique : un neutron est aussi massif que 1,0014 protons. Pour beaucoup d'applications, on peut supposer que proton et neutron ont la même masse.
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[[File:SpinningProtonMagnet.gif|centre|vignette|Moment magnétique du proton et relation avec le Spin.]]
 
'''Durée de vie''' : Les protons ont une durée de vie qui est supposée infinie, personne n'ayant observé de désintégration de protons. Le modèle standard (la théorie qui résume le mieux la physique des particules) dit que le proton est parfaitement stable et qu'il ne peut pas se désintégrer. Mais des théories physiques très élaborées prédisent que le proton se désintégrerait en plusieurs millions de milliardmilliards de milliards de milliards d'années (<math>10^32</math> années environ). Pour le neutron, la situation est encore plus intrigante : les neutrons sont stables dans les noyaux atomiques, mais se désintègrent spontanément en dehors en moins de 15 minutes. Cette désintégration donne un proton et un électron, secondés par d'autres particules. Nous reparlerons de cette désintégration dans quelques chapitres.
 
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