Noyau atomique

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Le noyau atomique désigne un assemblage de protons et de neutrons constitutifs d'un « noyau » dans le modèle actuel de l'atome.

D'après ce modèle, les nucléons (protons et neutrons) sont concentrés dans un très petit volume : le diamètre du noyau est de l'ordre de 10^-15 m, comparé à celui de l'atome, de l'ordre de l'angström (10^-10 m).

Un nucléide X est un atome caractérisé par son nombre de masse A et son numéro atomique Z ; il est noté :

^A_ZX (lire X A, le numéro atomique étant implicite).

Le numéro atomique Z correspond au nombre de protons du noyau du nucléide, alors que le nombre de masse est la somme du nombre de protons et de neutrons. Ainsi, le nombre de neutrons est égal à N = A - Z.

Les nucléides de même numéro atomique Z sont appelés isotopes de l'élément ayant ce numéro atomique. Par exemple, l'hydrogène ¹₁H, le deutérium D ou ²₁H et le tritium T ou ³₁H sont les trois isotopes de l'hydrogène.

Des nucléides de différents éléments possédant un même nombre de masse sont qualifiés d'isobares.

La masse atomique isotopique d'un élément est la masse correspondant à N_A nucléides de ce même isotope, N_A étant le nombre d'Avogadro défini par :

N_A = 12 / (masse ¹²₆C), soit environ 6,022 04×10²³

La masse atomique d'un élément chimique est la moyenne pondérée des masses atomiques de ses isotopes naturels ; certains éléments chimiques possèdent des isotopes radioactifs à très longue période, et par conséquent leur composition isotopique naturelle, ainsi que leur masse atomique évolue sur de longues périodes de temps, telles que les ères géologiques.

C'est notamment le cas pour l'uranium.