SPECTROSCOPIE
Spectroscopie nucléaire
Le noyau de l'atome est lui-même constitué d'un ensemble de particules : Z protons et N neutrons. Ce système de particules liées entre elles par l'interaction forte constitue un système quantique susceptible d'exister sous plusieurs états d'énergie différente. Comme l'atome, le noyau peut passer spontanément d'un état à un autre de moindre énergie, par émission d'un photon électromagnétique : c'est l'émission γ. Comme en spectroscopie atomique, la détection et la mesure des spectres γ ou d'autres particules (électrons, neutrons, protons, noyaux légers) donne la possibilité d'établir le schéma des niveaux excités d'un noyau. Cela permet de comprendre la structure des noyaux et de les identifier.
Parmi les applications, l'analyse par activation permet d'identifier les éléments présents à l'état de trace dans un échantillon. Ce dernier est bombardé par un faisceau de particules, souvent des neutrons, qui, par réaction nucléaire, produisent des noyaux dans des états excités, identifiés par spectrométrie γ.
La spectroscopie Mössbauer résulte de l'absorption extrêmement sélective des photons produits par un noyau radioactif inclus dans le réseau cristallin et réabsorbé par un autre noyau de même nature. L'absorption est très sensible à l'environnement électromagnétique du noyau, à la nature de la liaison chimique, à la stéréochimie. Cette technique donne des informations sur l'environnement chimique du noyau qui absorbe le rayonnement, et elle a de nombreuses applications en chimie physique, en chimie organique, en physique des solides et en physique des matériaux.
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Écrit par
- Michel de SAINT SIMON : directeur de recherche au C.N.R.S., centre de spectrométrie nucléaire et de spectrométrie de masse (Institut national de physique nucléaire et de physique des particules)
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