Le Tableau de Mendeleïev |
Le Tableau Périodique est-il Infini ? |
B.R. - SCIENCE & VIE N°1219 > Avril > 2019 |
Combien d'Éléments sont connus à ce Jour ? |
A.D. - SCIENCE & VIE Questions N°31 > Février > 2019 |
Le Guide des Éléments |
COMMENT ÇA MARCHE N°71 > Mai > 2016 |
Le Nombre d'Éléments Chimiques est-il Limité ? |
Les physiciens estiment qu'il y en a probablement un nombre fini, mais ils ne savent pas exactement combien.
Pour comprendre cette incertitude, il faut considérer la structure des atomes. Ils sont formés d'un noyau qui rassemble un ou plusieurs nucléons, dont des protons (chargés positivement) et des neutrons (électriquement neutres), autour duquel gravitent des électrons. Le nombre de protons contenus dans le noyau d'un élément lui confère son numéro atomique, sa masse. Ainsi, l'hydrogène, constitué d'un seul proton, est-il le premier élément chimique du tableau des éléments conçus par le chimiste russe Dmitri Mendeleïev en 1869.
À l'état naturel, il n'existe que 92 éléments chimiques classés par ordre de masse, mais les physiciens en ont produit d'autres, jusqu'à atteindre un total de 118. Ces éléments artificiels sont obtenus grâce à des collisionneurs de particules qui ajoutent de nouveaux protons à un élément cible, dont la masse est déjà relativement élevée. Mais plus on charge de protons l'élément cible, plus il va repousser les éléments que l'on tente de lui ajouter. Car les deux forces qui régissent la cohésion du noyau sont alors déséquilibrées : celle qui maintient la cohésion entre les protons - la force nucléaire forte - n'est plus assez puissante pour équilibrer la force répulsive s'exerçant entre les protons (tous électriquement positifs). Au-delà d'un certain nombre de protons, cette seconde force, dite coulombienne, prend le dessus, repoussant les protons supplémentaires que l'on tente d'insérer. Et le noyau se fractionne. Cette "fission spontanée" survient avant que le noyau ait pu atteindre son état fondamental, celui dans lequel il est entouré de son nuage d'électrons et ainsi douter de ses propriétés chimiques.
ATTEINDRE 120 PROTONS
Cependant, la fission spontanée peut être retardée en jouant sur le nombre de neutrons : ceci renforce la cohésion du noyau en compensant la répulsion des protons. Mais encore faut-il parvenir à les ajouter ! En 2006, une équipe americano-russe a mis 45 jours avant de produire trois atomes d'ununoctium, un élément formé de 118 protons et 176 neutrons, doté d'une durée de vie de 0,89 ms. Les physiciens restent sceptiques quant à leurs capacités à en synthétiser de plus lourd. Mais, en théorie, il existerait un "îlot" de stabilité pour les éléments avec 120 et 126 protons pour 172 ou 184 neutrons, qu'il leur conférerait une durée de plus d'une seconde permettant de les synthétiser plus facilement. Des projets en cours, comme Spiral 2 au grand accélérateur de Caen, tentent de parvenir à cet îlot de stabilité.
J.B. - SCIENCE & VIE > Octobre > 2011 |
L'Élément 117 a été Détecté |
Dans le tableau de classification des éléments de Mendeleïev, il restait une case vide dans les colonnes des éléments "lourds", entre le N°116 et le N°118.
Ce trou vient d'être comblé par des chercheurs du Laboratoire national Oak-Ridge (Etats-Unis) et de l'Institut de recherche nucléaire de Dubna (Russie).
Pendant deux cent cinquante jours, les Américains ont bombardé de neutrons un isotope de l'élément 96, le curium, pour obtenir 22 milligrammes de l'élément 97, le berkélium.
Puis celui-ci a été bombardé pendant cent cinquante jours par des ions calcium lancés à grande vitesse dans le cyclotron de Dubna, l'un des plus puissants accélérateurs d'ions lourds.
Six atomes de l'élément 117 ont alors été détectés avant de se désintégrer en élément 115 puis 113, lequel a fissionné en deux noyaux plus légers.
O.D. - SCIENCE & VIE > Juin > 2010 |
L'Élément 114 est Confirmé |
Il ne vit que moins d'une seconde et c'est le plus lourd noyau observé dans deux expériences distinctes.
La découverte d'un nouvel élément chimique contenant 114 protons a été confirmée par une équipe américaine du Laboratoire national Lawrence Berkeley, dix ans après sa première mise en évidence par des Russes.
SCIENCES ET AVENIR > Novembre > 2009 |