Aller au contenu

Page:Marie Curie - L'isotopie et les éléments isotopes, 1924.pdf/153

La bibliothèque libre.
Le texte de cette page a été corrigé et est conforme au fac-similé.

distants du centre, de part et d’autre de l’orbite. En écrivant les conditions d’équilibre pour les forces électrostatiques et la force centrifuge, et en appliquant la loi des quanta à la quantité de mouvement de chaque proton sur son orbite, on trouve pour le rayon r de celle-ci 4,9 10-12 cm., pour la distance 2 b des électrons, 4,2 10-12 cm., pour l’énergie du système, 5,5 10-8 ergs. D’après les évaluations de Rutherford et de ses collaborateurs, les dimensions du noyau d’hélium (particule ) sont de l’ordre de 3 10-13 cm., en se basant sur les expériences de chocs entre les rayons et les atomes d’hydrogène [83]. Le rayon du cercle trouvé ci-dessus paraît donc trop élevé. D’autre part, l’énergie de cohésion prévue par la perte de masse lors de la condensation de 4 atomes d’hydrogène en un atome d’hélium (4,45 10-5 ergs) est très supérieure à celle du modèle, laquelle apparaît incompatible avec la grande stabilité du noyau d’hélium.

Pour remédier à cette contradiction, Smekal a proposé de prendre comme point de départ la valeur de l’énergie de cohésion déduite de la condensation, et d’établir l’équilibre des forces électriques à l’aide d’une loi d’action présentant, à partir de la loi de Coulomb, un écart motivé par la proximité des charges agissantes [83]. Si cette loi est en raison inverse de la puissance n de la distance, on trouve, par application de la loi des quanta

n = 2,116xxxxx r = 1.5 10-13 cm.xxxxx 2 b = 1,3 × 10-13 cm.

En admettant cet écart, relativement peu important, de la loi de Coulomb, les dimensions du noyau reçoivent un ordre de grandeur convenable ; par contre, la distance des centres des électrons se trouve être inférieure à la somme des rayons ce qui suggère la nécessité d’une déformation. Le noyau apparaîtrait comme la superposition de deux électrons aplatis, entre lesquels seraient logés les protons de dimensions négligeables, évoluant sur une orbite circulaire[1]. Signalons que les expériences de Rutherford et de ses collaborateurs conduisent à attribuer à l’hélion (particule ) la forme d’un disque ou sphéroïde aplati [83].

Quel que soit l’avenir de ces spéculations, il apparaît clair que de grosses difficultés restent à surmonter pour comprendre la structure des noyaux. En plus de protons, de nucléons et d’hélions, on peut faire intervenir comme éléments de structure les ions et les atomes formés avec les noyaux H et He. Au point de vue de la notation, l’emploi de symboles devient nécessaire. On désigne couramment l’hélion et le nucléon par les lettres et , l’élec-

  1. Smekal a appliqué la même méthode à l’étude des conditions de stabilité des noyaux (isohélion) et H2 (isotope d’hydrogène, composé de 2 protons et d’un électron).