L.H.C., grand accélérateur de particules
© CERN
Le proton est une minuscule particule constitutive du noyau atomique, qui porte une charge électrique positive. Sa taille est de l’ordre du femtomètre (10-15 m) et sa masse est d’environ 1,7 × 10-27 kilogramme.
Le proton est l’unique constituant du noyau de l’atome d’hydrogène. Il est aussi présent dans tous les autres noyaux atomiques, où il est lié par la force nucléaire à d’autres protons et à des neutrons. La matière est formée d’ atomes dont les constituants sont les protons, les neutrons et les électrons. La masse des électrons étant infime, on peut dire que les protons et les neutrons représentent la quasi-totalité de la masse de toute la matière qui nous entoure. Il est stable (il ne se désintègre pas par radioactivité). C’est un assemblage complexe de particules plus petites encore : les quarks et les gluons.
Le proton se comporte comme un minuscule aimant. Son moment magnétique est dû à un mouvement de rotation sur lui-même (comme une toupie qui ne s’arrête jamais). Quand une particule a une telle énergie de rotation, elle acquiert un moment cinétique appelé « spin » (de l’anglais to spin, « tourner »).
Les accélérateurs de protons sont d’énormes installations que les physiciens utilisent pour étudier la matière nucléaire (la matière qui constitue[...]
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