proton, n.

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proton, n.m., particule élémentaire formant le noyau de l'atome d'hydrogène.
C'est, avec l'électron et le neutron, une des composantes essentielles de la matière.
Associé au neutron, le proton forme les noyaux de tous les atomes. Il est chargé
positivement. Sa charge électrique a la même valeur absolue que celle de l'électron, ce
qui semble constituer ce qu'on peut appeler la charge élémentaire de la matière. Le
proton possède un moment magnétique lié à son spin de ½ . Proton et neutron 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.
Dans son état naturel, un atome a autant d'électrons que de protons, ce qui assure
sa neutralité. Le nombre de protons dans un atome détermine donc sa nature chimique,
ainsi que ses propriétés physiques (température d'ébullition, de fusion...) puisqu'il
impose le nombre d'électrons, électrons eux-mêmes responsables des liaisons
chimiques. La cohésion de l'atome est alors assurée par l'attraction coulombienne entre
les charges de signe opposé, protons et électrons. Cette attraction, compensée par des
forces répulsives à courte distance, assure une distance d'équilibre entre protons et
électrons de l'ordre de l'angström (10-10 m), qui donne les dimensions d'un atome.
En revanche, à l'intérieur du noyau, protons et neutrons - dont l'ensemble forme les
nucléons - 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'électron-volts : MeV). Le proton, isolé, a été
et est très utilisé pour bombarder une cible, du fait de sa charge électrique qui permet
de le repérer : dans les chambres à bulles ou à fils dans lesquelles des collisions sont
créées, seules les particules chargées peuvent être repérées.
Il n'est pas possible de briser un proton : lorsqu'on le bombarde avec des particules
qui auraient une énergie suffisante pour le briser, cette énergie permet la création de
particules élémentaires qu'on sait observer ; par exemple, si l'énergie apportée dans la
collision est suffisante (2 . 109 eV), cette collision permet la création d'une paire protonantiproton ; mais, après la collision, on retrouve toujours un proton.

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radioactivité - La radiobiologie - Période biologique
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Les livres
accélérateur de particules - collisions proton/antiproton, page 23, volume 1