Le neutron





  1. Masse
  2. Taille
  3. Charge électrique
  4. Le neutron est un nucléon
  5. Les neutrons dans l’atome
  6. Nombre de neutrons d’un atome
  7. Neutrons et isotopie
  8. Composition d’un neutron

Masse



Le neutron est une particule dont la masse a pour:

  • valeur approchée mneutron =1,67.10-27 kg
  • valeur la plus précise connue mneutron = 1. 674927471.10-27 kg

Cette valeur est très proche de celle du proton qui accompagne le neutron au sein des noyaux atomiques. Si l’on se contente de trois chiffres significatifs alors on peut faire l’approximation que leur masse est égale.

Taille

On considère que le neutron possède une forme sphérique mais son rayon n’est pas connu avec précision.
On peut simplement retenir que sa dimension est de même ordre de grandeur que celle du proton: 10-15 m

Charge électrique

Comme son nom peut le laisser deviner, le neutron est une particule neutre. Sa charge électrique globale est donc nulle (égale à zéro), il ne subit pas et n’exerce pas de force électrique.

Le neutron est un nucléon

Le neutron, tout comme le proton, est l’une des particules constituant le noyau atomique par conséquent elle fait partie de la famille des nucléons.

Les neutrons dans l’atome

Dans un atome (mais aussi dans un ion monoatomique), les neutrons son situés dans la partie centrale appelée noyau. Ils y sont associés aux protons et la force nucléaire les maintient tous ensemble assurant ainsi la cohérence du noyau.

Nombre de neutrons d’un atome

Le nombre de neutrons d’un atome est noté N, il peut être déduit du numéro atomique Z et du nombre de nucléons A indiqués dans le tableau périodique. Il correspond à leur différence:

N = A – Z

Exemple

Un atome de numéro atomique Z=19 et nombre de nucléons A = 39 possède un nombre de neutrons:
N = 39 – 19
N = 20

Remarque

En utilisant le nombre de nucléons A fourni par le tableau périodique on obtient le nombre moyen de neutrons présents dans les noyaux d’un échantillon naturel car A est lui-même une valeur moyenne qui tient compte des différents isotopes naturels.

Neutrons et isotopie

Chaque élément chimique est caractérisé par un numéro atomique qui lui est propre et un nombre de protons caractéristique mais il peut posséder un nombre variable de neutrons: des atomes (ou ions monoatomiques) ayant le même numéro atomique mais un nombre différent de neutrons constituent des isotopes de cet élément.



Composition d’un neutron

Un neutron n’est pas une particule élémentaire car il est lui même composé de particules encore plus petites appelés quarks. Un neutron est un assemblage de deux quarks down portant chacun un tier de charge élémentaire négative accompagné d’un quark up portant deux tiers de charges électrique élémentaire positive; Ces quarks ont globalement des charges électriques qui s’annule (d’où la neutralité du neutron) et sont maintenus ensemble par des forces nucléaires.