5.10 Le noyau atomique

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Le noyau atomique est un réseau auto-portant formé de nucléons (protons et neutrons). Dans la Théorie des Fils d’énergie (EFT), chaque nucléon est un « faisceau de fils fermé » capable de se soutenir lui-même, et des couloirs de liaison sous tension — ouverts spontanément par la mer d’énergie environnante — relient des nucléons distincts. Des paquets d’ondes torsionnelles ou plissées qui se propagent le long de ces couloirs apparaissent comme des signatures « de type gluon ». Cette image correspond aux grandeurs observables usuelles et matérialise l’idée standard selon laquelle « la force nucléaire résulte d’un résidu de l’interaction de couleur » en la traduisant par des « couloirs sous tension » et des « reconnexions ».

I. Qu’est-ce qu’un noyau (description neutre)

• Un noyau est composé de protons et de neutrons.
• Le nombre de protons définit l’élément chimique ; sur les schémas EFT, nous colorons les protons en rouge et les neutrons en noir.
• Éléments et isotopes diffèrent par le nombre et l’agencement des nucléons dans le réseau. L’hydrogène-1 est un cas particulier : son noyau est un proton unique, sans couloir inter-nucléon.

Analogie : imaginez chaque nucléon comme un bouton muni d’un ergot ; la mer d’énergie « tisse » d’elle-même une lanière économe entre deux boutons pour les verrouiller. Cette lanière est le couloir sous tension.

II. Pourquoi les nucléons « s’agrègent » : les couloirs sous tension

• Quand les reliefs de tension de deux nucléons s’alignent en champ proche, la mer d’énergie verrouille un couloir suivant la trajectoire la moins coûteuse et relie ainsi les deux.
• Le couloir n’est pas un filament « arraché » au nucléon ; c’est une réponse collective du milieu, ancrée sur des « ports » à la surface des nucléons.
• Les flux et phases qui y circulent se manifestent par des paquets « de type gluon » (petites ellipses jaunes sur les figures).

Analogie : un petit pont se cambre de lui-même entre deux rives ; les points jaunes qui courent sur le tablier figurent le trafic.

III. Répulsion à courte portée, attraction à moyenne portée, extinction à longue portée

• Courte portée – répulsion : si les cœurs nucléoniques se rapprochent trop, les textures de champ proche se compriment, le coût de cisaillement de la mer d’énergie explose — image d’un « cœur dur ».
• Moyenne portée – attraction : à une distance intermédiaire, le couloir sous tension est la solution la plus économe ; la traction domine.
• Longue portée – extinction : au-delà de l’échelle nucléaire, le couloir ne se verrouille plus spontanément ; l’attraction décroît vite et il ne subsiste qu’un « bassin nucléaire » faible et quasi isotrope.

Analogie : deux aimants se repoussent s’ils sont trop proches, s’accrochent au bon écart, puis n’agissent plus au-delà.

IV. Couches, nombres magiques et appariement

• Couches : sous contraintes géométriques et de tension, les nucléons occupent d’abord des « anneaux » à faible coût. Une fois un anneau rempli, la rigidité globale bondit et laisse une empreinte de nombre magique.
• Appariement : des paires de spin et de chiralité équilibrent mieux les textures locales, d’où une énergie d’appariement.
• Observables : ces effets produisent des paliers réguliers d’énergie et des régularités spectroscopiques.

Analogie : dans un amphithéâtre, chaque couronne de sièges remplie apaise l’ensemble ; deux places voisines occupées en paire stabilisent encore plus.

V. Déformation, modes collectifs et groupements

• Déformation : si certains anneaux sont incomplètement remplis ou si les liaisons périphériques sont inégales, la forme s’écarte légèrement de la sphère (allongement ou aplatissement).
• Modes collectifs : le réseau de couloirs autorise des modes où tout le noyau « respire » ou « oscille », correspondant aux excitations collectives basses et aux résonances géantes.
• Groupements : dans des noyaux légers, des couloirs particulièrement robustes peuvent former des sous-structures locales, de type amas α.

Analogie : une peau de tambour maintenue en plusieurs points ondule dans son ensemble et répond aussi à des frappes locales ; la combinaison fait son timbre.

VI. Isotopes et vallée de stabilité

• À Z (protons) fixé, varier le nombre de neutrons modifie l’équilibrage du réseau et la topologie des couloirs, donc la stabilité.
• Trop peu ou trop de neutrons laissent des zones « mal verrouillées » ; le noyau se réajuste spontanément (désintégration β, etc.) vers un rapport plus stable.
• La plupart des noyaux stables se situent près d’une vallée de stabilité.

Analogie : un pont exige le bon rythme entre longerons et câbles ; trop peu ou trop nombreux, il oscille.

VII. Comptes d’énergie de la fusion légère et de la fission lourde

• Fusion : agréger deux « réseaux de ponts » en un réseau plus vaste et plus efficient en couloirs réduit la longueur totale sous tension ; l’économie se libère en rayonnement et en énergie cinétique.
• Fission : scinder un réseau trop complexe en deux sous-réseaux plus compacts peut, lui aussi, réduire la longueur totale et libérer de l’énergie.
• Origine commune : dans les deux cas, on repartage la somme « longueurs de couloir × tension ».

Analogie : nouer deux filets pour n’en faire qu’un bien ajusté, ou scinder un filet trop tendu en deux plus adaptés : bien fait, on « économise de la corde ».

VIII. Cas typiques et particularités

• Protium (hydrogène-1) : un proton seul, sans couloir inter-nucléon.
• Hélium-4 : « anneau minimal rempli » de quatre nucléons, très rigide.
• Région du fer : le « compte de couloir » moyen par nucléon est minimal ; la stabilité globale est maximale.
• Noyaux halo : quelques neutrons se déploient très loin, comme une pellicule légère autour d’un cœur compact.

IX. Mise en correspondance avec la description standard

• « Force nucléaire résiduelle de l’interaction forte » ↔ « couloirs de liaison sous tension inter-nucléons ».
• « Échange de gluons » ↔ « flux de paquets torsionnés/plissés le long des couloirs ».
• « Répulsion courte – attraction moyenne – extinction lointaine » ↔ « coût de cisaillement du cœur – couloir le moins coûteux – lissage du lointain ».
• « Couches, nombres magiques, appariement, déformation, modes collectifs » ↔ « capacités d’anneaux, seuils de remplissage, appariement des textures, géométrie et vibrations du réseau ».

X. Synthèse

Le noyau est un réseau auto-portant dont les nœuds sont les nucléons et dont les arêtes sont des couloirs de liaison sous tension. Sa stabilité, ses déformations, ses spectres et ses bilans d’énergie se lisent dans cette trame : géométrie des nœuds, longueur totale et tension des couloirs, réponse élastique de la mer d’énergie. Cette image matérialisée ne modifie aucun fait établi ; elle place ces faits sur un « grand livre d’énergie » visuel, et éclaire d’un même regard l’arc allant de l’hydrogène à l’uranium, de la fusion à la fission.

XI. Schémas

Chaque élément possède une architecture propre ; les schémas ci-dessous utilisent six petits anneaux à titre indicatif.

Légende des éléments graphiques :

1. Iconographie des nucléons
   • Des anneaux concentriques noirs et épais figurent la structure fermée et auto-portante ; de petits carrés et arcs internes signalent les modes verrouillés en phase et les textures de champ proche.
   • Deux styles d’anneaux alternés distinguent proton et neutron :
     1. Proton (en rouge sur les figures) : coupe transversale « extérieur fort/intérieur faible ».
     2. Neutron (en noir) : bandes complémentaires dont les contributions interne/externe s’annulent en monopôle électrique.
2. Couloirs inter-nucléons (réseau translucide en larges bandes)
   • Les bandes arquées entre voisins sont des couloirs de liaison sous tension, analogues aux « tubes de flux de couleur » de l’image traditionnelle.
   • Ces bandes ne sont pas des objets indépendants ajoutés : ce sont des reconnexions et des prolongements des couloirs propres à chaque nucléon, ouverts par la mer d’énergie comme voies minimales à l’échelle nucléaire.
   • Les couloirs tissent des motifs triangulaires-alvéolaires : c’est l’origine géométrique de l’attraction moyenne portée et de la saturation (chaque nucléon ne supporte qu’un nombre et des angles de connexions limités).
   • Petites ellipses jaunes (paquets « de type gluon ») : distribuées par paires ou en série le long de chaque couloir, elles marquent les flux de paquets dans le canal.
3. Bassin nucléaire peu profond et isotropie (anneau fléché périphérique)
   Un anneau de flèches fines représente le « bassin » quasi isotrope en moyenne temporelle (apparence de masse) :
   • textures orientées en champ proche ;
   • lointain lissé par le rebond du milieu, tendant vers une guidance sphérique.
4. Zone centrale pâle
   Le faisceau de nombreux couloirs au centre signale la rigidité globale du réseau ; c’est l’une des sources des couches/nombres magiques et la région la plus sujette aux vibrations collectives (résonances géantes).