Protium
Cet article concerne l’isotope de l’hydrogène. Pour le genre de plantes, voir Protium (plante).
| Nom | Protium, hydrogène 1 |
|---|---|
| Symbole |
1 1H 0 |
| Neutrons | 0 |
| Protons | 1 |
| Présence naturelle | 99.9885(70) %[1] |
|---|---|
| Demi-vie | Stable |
| Masse atomique | 1,00782503190(1) u |
| Spin | 1/2+ |
| Excès d'énergie | 7 288,971 06 ± 0,000 01 keV[1] |
| Énergie de liaison par nucléon | 0,0 ± 0 keV[1] |
Le protium, noté 1H, est l'isotope de l'hydrogène dont le nombre de masse est égal à 1 : son noyau atomique compte 1 proton et aucun neutron, avec un spin 1/2+ pour une masse atomique de 1,007 825 031 9 g/mol[1]. C'est le plus courant et le plus léger des isotopes de l'hydrogène, par son abondance naturelle de 99,988 5 %[2].
Ce terme, bien que recommandé par l'IUPAC, n'est en usage ni dans la communauté des chimistes francophones ni dans celle des chimistes anglophones ; le terme « hydrogène » est utilisé à la place pour désigner soit l'élément chimique (qui comprend dans la nature les trois isotopes), soit l'isotope léger 1H.
Le cation hydrogène (hydron) de cet isotope est couramment appelé « proton » et se note 1H+.
L'anion hydrogène de cet isotope, noté 1H−, s'appelle « proture » (en anglais protide[3]), mais ce terme est inusité au profit du terme générique « hydrure » (en anglais hydride).
La section efficace du protium est de 200 mb aux neutrons thermiques[4] et 0,04 mb aux neutrons rapides.
Origine
[modifier | modifier le code]L'essentiel vient du Big Bang. La création nette de nouveaux protons (noyau du protium) est négligeable à l'échelle cosmologique. Elle se fait à partir de neutrons libres, produits dans des contextes spécifiques (fission, spallation, certaines réactions stellaires)
L'hydrogène primordial
[modifier | modifier le code]Environ 75% de la matière baryonique visible de l'univers est de l'hydrogène, dont la grande majorité est primordiale. Dans les premières minutes après le Big Bang :
- Les quarks se combinent → protons et neutrons.
- Les protons "excédentaires" (ratio ~7:1 protons/neutrons) restent sous forme d'¹H.
- Le reste forme essentiellement de l'hélium ⁴He (~25%).
Ce protium primordial représente plus de 99.9% du protium de l'Univers.
Désintégration β⁻
[modifier | modifier le code]n → p⁺ + e⁻ + ν̄ₑ
Les neutrons libres sont ont une demi-vie courte (~10 min). Ils réagissent très vite avec les noyaux rencontrés.
Spallation cosmique
[modifier | modifier le code]Les rayons cosmiques frappent des noyaux lourds et libèrent des protons.
Réactions thermonucléaires stellaires
[modifier | modifier le code]Dans les étoiles, via le cycle pp ou CNO, des protons sont libérés/échangés.
Évaporation de Hawking
[modifier | modifier le code]Elle pourrait créer, en théorie, des paires particule/antiparticule, dont des protons
Articles connexes
[modifier | modifier le code]Notes et références
[modifier | modifier le code]- 1 2 3 4
(en) « Live Chart of Nuclides: 1
1H
0 », sur www-nds.iaea.org, AIEA, (consulté le ). - ↑ (en) « protium atom », sur European Bioinformatics Institute.
- ↑ (en) W. H. Koppenol, « Names for muonium and hydrogen atoms and their ions(IUPAC Recommendations 2001) », Pure and Applied Chemistry, vol. 73, no 2, , p. 377-380 (DOI 10.1351/pac200173020377, lire en ligne [PDF]).
- ↑ On trouve aussi 332 mb aux neutrons thermiques.
