Le protium, noté H, est l'isotope de l'hydrogène dont le nombre de masse est égal à 1 : son noyau atomique compte et aucun neutron, avec un spin 1/2+ pour une masse atomique de . C'est le plus courant et le plus léger des isotopes de l'hydrogène, par son abondance naturelle de ..
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 H.
Le cation hydrogène (hydron) de cet isotope est couramment appelé « proton » et se note H.
L'anion hydrogène de cet isotope, noté H, s'appelle « proture » (en anglais .), mais ce terme est inusité au profit du terme générique « hydrure » (en anglais ).
La section efficace du protium est de 200 mb aux neutrons thermiquesOn trouve aussi 332 mb aux neutrons thermiques. et 0,04 mb aux neutrons rapides.
Origine 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 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⁻ 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 Les rayons cosmiques frappent des noyaux lourds et libèrent des protons.
Réactions thermonucléaires stellaires Dans les étoiles, via le cycle pp ou CNO, des protons sont libérés/échangés.
Évaporation de Hawking Elle pourrait créer, en théorie, des paires particule/antiparticule, dont des protons
Notes et références
Voir aussi
Articles connexes Deutérium, Tritium Deutérure d'hydrogène Désintégration du proton
Catégorie:Isotope de l'hydrogène