Une sphère sur la balance : comment on a capté la désintégration d'un atome express

Original: "Decay-Resolved Charge Changes from Radioactive Decays in Levitated Microparticles"
arXiv:2603.14979 · 2026-03-16 · CC BY 4.0 · 1 min
Une minuscule sphère de verre, lévitant dans un faisceau lumineux, a révélé chaque désintégration radioactive en son sein.

Une minuscule sphère de verre flotte dans un faisceau laser, comme un grain de poussière dans la lumière du soleil. À l'intérieur, du plomb radioactif se désintègre de temps en temps. Chaque désintégration éjecte des particules chargées, et la sphère perd ou gagne une infime charge électrique.

Les scientifiques ont fait osciller la sphère dans un champ électrique alternatif et, à partir de ces oscillations, ont calculé sa charge mille fois par seconde. Un détecteur placé à proximité captait les particules sortantes. Lorsque le détecteur s'activait, la charge de la sphère changeait par à-coups — de moins que la charge d'un électron. Ainsi, chaque désintégration a pu être associée à une variation de charge.

Une désintégration, un saut de charge. La sphère fonctionne comme une balance ultra-sensible qui pèse chaque électron éjecté.

Il s'est avéré que les désintégrations alpha et bêta éjectent de la sphère des ensembles de charges différents. Les particules alpha, lourdes et rapides, emportent plus de charge, tandis que les particules bêta en emportent moins. De plus, la désintégration alpha du radon, qui naît du plomb, provoque une véritable averse d'électrons lents depuis la surface de la sphère.

Cette méthode ouvre la voie à l'étude des émissions radioactives les plus faibles — une désintégration à la fois. C'est comme si nous apprenions à entendre chaque goutte de pluie frappant la vitre, et non plus seulement le bruit général de l'averse.

La sphère est si sensible à la charge qu'elle détecte la perte d'une fraction de la charge d'un seul électron — moins que la charge de tout objet libre connu.

Scientifiques
Albert Einstein
Notions
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