Les protons ont différents nombres magiques stables :2, 8, 20, 28, etc. Lorsque les orbites nucléaires sont remplies de protons, ils forment des noyaux stables, analogue aux éléments des gaz nobles Crédit :Université de Kyoto/Yoshiteru Maeno/Kouichi Hagino
Un élément de base dans chaque classe de sciences est le tableau périodique des éléments, et pour beaucoup, c'est leur première introduction aux vastes mystères du monde naturel.
Aujourd'hui, des physiciens de l'Université de Kyoto ont dévoilé un nouveau tableau qui offre une perspective différente sur les éléments constitutifs de l'univers. Alors que le tableau traditionnel est basé sur le comportement des électrons dans un atome, ce nouveau tableau est basé sur les protons dans le noyau.
"Le tableau périodique des éléments est l'une des réalisations les plus importantes de la science, et dans sa forme familière, il est basé sur la structure en coque des orbitales électroniques dans les atomes, " explique Yoshiteru Maeno, l'un des co-développeurs de la nouvelle table.
"Mais les atomes sont composés de deux types de particules chargées qui désignent chaque élément :des électrons en orbite autour du noyau et des protons dans le noyau lui-même."
La nouvelle table « Nucletouch » de l'équipe, également disponible en modèle 3D, a été annoncée récemment dans le journal Fondements de la chimie .
Plus de 150 ans se sont écoulés depuis que Dmitri Mendeleev a découvert la loi périodique qui l'a conduit à proposer le tableau périodique classique. Il a même eu la prévoyance d'ajouter de l'espace pour des éléments encore inconnus à son époque.
"Fondamentalement, cela se résume aux électrons dans chaque atome. Les atomes sont considérés comme stables lorsque les électrons remplissent complètement leur « enveloppe » d'orbites autour du noyau, " poursuit Maeno.
Les éléments fondamentaux organisés par leur « nombre magique » de protons Crédit :Université de Kyoto/Yoshiteru Maeno/Kouichi Hagino
"Les soi-disant 'gaz nobles', éléments inertes tels que l'hélium, néon, et argon, réagissent rarement avec d'autres éléments. Leurs nombres d'électrons les plus stables sont 2, dix, 18, 36, etc."
Maeno les décrit comme des « nombres magiques » atomiques, et surtout, le même principe peut également être appliqué aux protons. Imaginer que les protons d'un noyau existent sur des « orbites » peut sembler exagéré, mais la découverte du concept a reçu le prix Nobel de physique 1963.
Les protons ont différents nombres magiques stables :2, 8, 20, 28, etc. Parmi ceux-ci se trouvent des éléments familiers tels que l'hélium, oxygène, et du calcium. La table Nucletouch place ces "noyaux magiques" en son centre, offrant une nouvelle perspective sur les éléments.
"Semblable aux électrons, lorsque les orbites nucléaires sont remplies de protons, ils forment des noyaux stables, analogue aux éléments de gaz noble, ", explique le collaborateur Kouichi Hagino.
"Dans notre tableau périodique nucléaire, nous voyons aussi que les noyaux ont tendance à être de forme sphérique près des nombres magiques, mais déformé à mesure que vous vous en éloignez."
L'équipe a fait le tableau pour mettre en évidence des façons alternatives d'illustrer les lois de la nature, et espère que les passionnés et les universitaires trouveront quelque chose à apprécier et à apprendre de ce nouveau regard sur un vieil ami.
