Comment la forme du noyau change sa taille express

Original: "Prolate-oblate shape competition and impact on charge radii in Bk isotopes"
arXiv:2603.07596 · 2026-03-08 · CC BY 4.0 · 1 min
Les noyaux aplatis de berkélium se sont avérés plus grands que les allongés — et le coupable est un vide au centre.

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Le noyau d'un atome n'est pas toujours rond. Il peut s'allonger comme un melon ou s'aplatir comme une citrouille. Et de cette forme dépend sa taille — comme de la forme de la pâte dépend la taille du gâteau.

Les scientifiques ont calculé la forme et la taille des noyaux des isotopes de berkélium — un élément lourd produit dans les réacteurs. Il s'avère que les noyaux aplatis sont plus grands que les allongés pour un même degré de déformation. C'est inattendu : on pensait auparavant que la taille ne dépendait que de l'écart du noyau par rapport à une sphère, et non de la direction de cet écart.

À l'intérieur d'un noyau aplati, un vide se forme — comme si on avait retiré la garniture du centre du gâteau. Les protons ne s'y accumulent pas, car l'un de leurs niveaux d'énergie reste libre.

Ce vide central augmente le rayon. Le noyau semble gonfler de l'intérieur, bien qu'il contienne le même nombre de particules. Ce lien entre la forme, le remplissage des niveaux et la taille aide à mieux comprendre comment sont structurés les noyaux les plus lourds — et pourquoi certains sont plus stables que d'autres.

Le berkélium doit son nom à la ville de Berkeley en Californie, où il a été obtenu pour la première fois en 1949. Pour cela, il a fallu un cyclotron et plusieurs mois de bombardement d'une cible.

Notions
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