dubnium - chimie.

dubnium - chimie. 1 PRÉSENTATION dubnium, élément métallique radioactif créé artificiellement, de symbole Db et de numéro atomique 105. Le dubnium appartient au groupe V B (colonne 5) des éléments de transition et est situé dans la septième période du tableau périodique. Sa dénomination est un hommage au Joint Institute for Nuclear Research (JINR) de Dubna (Russie) qui s'est octroyé la primeur de sa découverte en 1967. 2 DÉCOUVERTE La découverte du dubnium (élément 105) s'inscrit dans le même élan et le même contexte de compétition internationale que celle du rutherfordium (élément 104). La course à la priorité de découverte de l'élément 105 oppose une nouvelle fois le JINR de Dubna (Russie) au Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL) de Berkeley (États-Unis). Une fois encore, l'équipe russe de Dubna dirigée par G. N. Flerov est la première à réaliser la synthèse de l'élément 105 en 1967. Leur technique de préparation consiste à bombarder une cible d'américium (243Am) avec des ions de néon (22Ne) pour obtenir le dubnium-261 (261Db) après émission de 4 neutrons (1n), selon la réaction de fusion suivante : 243Am + 22Ne -> 261Db + 4 1n Dans un premier temps, l'Union internationale de chimie pure et appliquée (IUPAC) propose le nom de joliotium (symbole Jl) pour l'élément 105, par référence à Irène et Frédéric Joliot-Curie, colauréats du prix Nobel de chimie en 1935. Mais en 1970, l'équipe de Berkeley sous la direction de A. Ghiorso récuse la découverte russe, arguant sa non-reproductibilité, et publie une autre méthode de préparation : l'irradiation d'une cible de californium ( 249Cf ou (15N), selon les réactions suivantes : 249Cf + 15N -> 260Db + 4 1n 250Cf + 15N -> 261Db 250Cf) avec des ions d'azote + 4 1n L'équipe américaine revendique la priorité de la découverte et propose le nom de hahnium (symbole Ha) pour l'élément 105, par référence à Otto Hahn, considéré comme le père de la fission nucléaire. Par la suite, le groupe de recherche de Ghiorso sera également à l'origine de la préparation des isotopes 261Db et 262Db par bombardement d'une cible de berkélium (249Bk) avec des ions d'oxygène (16O et 18O). En 1980, l'IUPAC revoit sa nomenclature des éléments transuraniens de numéros atomiques supérieurs à 103 et décide de désigner les nouveaux éléments par l'équivalent latin (ou grec) de leurs numéros atomiques, suivi du suffixe -ium (ou-um). Ainsi, l'élément 105 est nommé unnilpentium (un = 1, nil = 0, pent = 5) de symbole Unp. Mais en 1997, le nom de dubnium, qui avait été proposé au départ pour l'élément 104, est finalement attribué par l'IUPAC à l'élément 105. 3 PROPRIÉTÉS Les principales propriétés chimiques, physiques, cristallographiques ou nucléaires du dubnium 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 La position du dubnium dans le tableau périodique et la théorie atomique actuelle permettent de prédire au dubnium des propriétés chimiques similaires aux éléments de son groupe, tels que le tantale (Ta) -- situé juste au-dessus de lui --, le niobium (Nb) -- deux places plus haut --, ou le vanadium (V) -- trois places plus haut. La valence 5, caractéristique des éléments de transition de ce groupe, est également supposée pour le dubnium qui devrait former un pentachlorure (DbCl 5). 3.2 Propriétés physiques Actuellement, la synthèse d'une quantité observable de dubnium 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 dubnium se présente sous la forme d'un solide de couleur blanc-gris caractéristique d'un métal argenté. 3.3 Propriétés nucléaires Dans la table des nucléides, on compte à ce jour 12 radio-isotopes du dubnium, de nombres de masse variant de 255 à 266. Tous ces radionucléides présentent des périodes radioactives T (ou temps de demi-vie) très courtes (inférieures à 1 min). Celui présentant la période radioactive la plus longue est le 262Db (T = 34 s), composé de 105 protons et de 157 neutrons. Par ailleurs, ces radionucléides sont instables et se désintègrent par fission spontanée, par émission alpha (émission d'un noyau d'hélium 4He) et par capture électronique. L'analyse de ces différents modes de désintégration permet de signer l'existence et l'identité du nouvel élément (voir radioactivité). 4 UTILISATIONS Les quantités de dubnium 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.