bohrium - chimie.

bohrium - chimie. 1 PRÉSENTATION bohrium, élément métallique radioactif créé artificiellement, de symbole Bh et de numéro atomique 107. Le bohrium appartient au groupe VII B (colonne 7) des éléments de transition et est situé dans la septième période du tableau périodique. Découvert en 1981 au Laboratoire de recherche sur les ions lourds (Gesellschaft für Schwerionenforschung ou GSI) de Darmstadt (Allemagne), sa dénomination est un hommage au physicien danois Niels Bohr, dont le modèle atomique a révolutionné la conception de la structure de l'atome. 2 DÉCOUVERTE Dans la course à la priorité de découverte de l'élément 107 -- premier élément de la série des superlourds (éléments de numéros atomiques supérieurs à 106) -- c'est l'équipe dirigée par Peter Armbruster et Gottfried Münzenber du GSI de Darmstadt qui s'octroie la primeur en 1981. Leur technique de préparation consiste à bombarder une cible de bismuth (209Bi) par des ions lourds de chrome (54Cr) pour obtenir le bohrium-262 (262Bh) après émission d'un neutron (1n), selon la réaction de fusion suivante : 209Bi + 54Cr -> 262Bh + 1n L'équipe allemande propose le nom de nielsbohrium (de symbole Ns) par référence à Niels Bohr, prix Nobel de physique en 1922 pour sa remarquable théorie atomique ( voir atome). Mais l'Union internationale de chimie pure et appliquée (International Union of Pure and Applied Chemistry, IUPAC), enchantée par l'idée de rendre hommage à Bohr, s'oppose toutefois à cette dénomination qui inclut le prénom du physicien danois et suggère le nom de bohrium (de symbole Bh). En attendant une dénomination définitive, l'élément 107 suit la nomenclature pour les nouveaux éléments transuraniens qui désigne ces derniers par l'équivalent latin (ou grec) de leurs numéros atomiques, suivi du suffixe -ium (ou -um) : soit unnilseptium (un = 1, nil = 0, sept = 7) de symbole Uns. Finalement, en 1997, l'IUPAC rend officielle et définitive la dénomination de bohrium pour l'élément 107. Par ailleurs, l'année 2000 est marquée par la synthèse de deux nouveaux isotopes du bohrium (266Bh et réactions : 3 249Bk + 22Ne -> 266Bh + 5 1n 249Bk + 22Ne -> 267Bh 267Bh) au Paul Scherrer Institute (PSI) en Suisse, par bombardement d'une cible de berkélium (249Bk) avec des ions de néon (22Ne), selon les + 4 1n PROPRIÉTÉS Les principales propriétés chimiques, physiques, cristallographiques ou nucléaires du bohrium sont actuellement inconnues, en raison des trop faibles quantités synthétisées. Toutefois, l'analyse des échantillons synthétisés -- et ce malgré les périodes radioactives très courtes des différents radionucléides -- et les théories actuelles permettent de dégager quelques propriétés fondamentales. 3.1 Propriétés chimiques Selon la position du bohrium dans le tableau périodique et la théorie atomique actuelle, il est possible de prédire au bohrium des propriétés chimiques similaires aux éléments de son groupe, tels que le rhénium (Re) -- situé juste au-dessus de lui -- ou le technétium (Tc) -- deux places plus haut. En suivant ce principe général, une équipe internationale du PSI en Suisse est parvenue à réaliser à la fin de l'année 2000 un composé à base de bohrium (Bh), de chlore (Cl) et d'oxygène (O). L'expérience consiste à envoyer du bohrium-267 (d'une durée de vie de 17 s) dans un mélange d'oxygène et d'acide chlorhydrique ; le composé obtenu (BhClO3), analogue à ceux que forment le rhénium et le technétium avec du chlore et de l'oxygène, confirme ainsi la position du bohrium dans le tableau périodique. 3.2 Propriétés physiques Actuellement, la synthèse d'une quantité manipulable de bohrium n'ayant pas été réalisée, ses propriétés physiques (points de fusion et d'ébullition, densité, etc.) n'ont pu être définies. Toutefois, on présume qu'à la température de 298 K, le bohrium se présente sous la forme d'un solide de couleur blanc-gris caractéristique d'un métal argenté. 3.3 Propriétés nucléaires Les récentes découvertes du PSI en Suisse ont permis de dénombrer 8 radio-isotopes du bohrium, de nombres de masse variant de 260 à 267. La majorité de ces radionucléides présentent des périodes radioactives T (ou temps de demi-vie) extrêmement courtes (quelques millièmes de seconde) ; seul l'un d'entre eux fait exception et constitue par conséquent le radio-isotope le plus stable de cet élément : il s'agit du 267Bh (T = 17 s), composé de 107 protons et de 160 neutrons. Par ailleurs, tous ces radionucléides sont instables et se désintègrent principalement par émission alpha (émission d'un noyau d'hélium 4He), et dans une moindre mesure par fission spontanée. L'observation de la chaîne de décroissance alpha du 262Bh (T = 0,102 s) en 258Db (T = 20 s), 254Lr (T = 13 s), 250Md (T = 52 s), 246Es (T = 7,7 min) et 242Bk (T = 7,0 min), et l'identification du nucléide fils en bout de chaîne permettent de signer l'existence et l'identité du radionucléide père 262Bh, synthétisé au GSI de Darmstadt (voir radioactivité). 4 UTILISATIONS Les quantités de bohrium synthétisées étant très faibles, son utilisation n'est pour l'instant pas envisageable. Toutefois, sa découverte constitue un élément fondamental dans la recherche des limites de la stabilité de la matière ( voir chimie nucléaire). Sa synthèse permet de remplir une case vide du tableau périodique (censé contenir tous les éléments chimiques de l'Univers) et ouvre la voie à la découverte de nouveaux isotopes radioactifs potentiellement utiles en médecine et dans l'industrie ( voir traceurs isotopiques). Par ailleurs, ce type d'expérience contribue à l'exploration pluridisciplinaire du monde subatomique qui implique divers domaines en pleine évolution, tels que la mécanique quantique ou l'astrophysique. Microsoft ® Encarta ® 2009. © 1993-2008 Microsoft Corporation. Tous droits réservés.