seaborgium - chimie.

seaborgium - chimie. 1 PRÉSENTATION seaborgium, élément métallique radioactif créé artificiellement, de symbole Sg et de numéro atomique 106. Le seaborgium appartient au groupe VI B (colonne 6) des éléments de transition et est situé dans la septième période du tableau périodique. Découvert indépendamment en 1974 au Joint Institute for Nuclear Research (JINR) de Dubna (Russie) et au Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL) de Berkeley (États-Unis), sa dénomination est un hommage au chimiste américain Glenn T. Seaborg, à qui l'on doit la découverte d'une série d'éléments transuraniens dont le plutonium. 2 DÉCOUVERTE La course à la priorité de découverte de l'élément 106 oppose une nouvelle fois, comme pour les éléments 104 et 105, le Joint Institute for Nuclear Research (JINR) de Dubna (Russie) au Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL) de Berkeley (États-Unis). La première publication de synthèse de l'élément 106 est signée par l'équipe russe de Dubna dirigée par G. N. Flerov en juin 1974. Leur technique de préparation consiste en la fusion dite « douce « ou « froide « d'un noyau de plomb (206Pb) et de chrome (54Cr), permettant d'obtenir le seaborgium-260 (260Sg) selon la réaction : 206Pb + 54Cr -> 260Sg En septembre 1974, l'équipe de Berkeley dirigée par A. Ghiorso parvient à synthétiser un autre isotope de l'élément 106 : le seaborgium-263 (263Sg). Celui-ci est obtenu par bombardement d'une cible de californium (249Cf) avec des ions d'oxygène (18O) après émission de 4 neutrons (1n), selon la réaction : 249Cf + 18O -> 263Sg + 4 1n En 1993, après de nombreuses expériences menées au sein du LBNL de Berkeley, la découverte de l'élément 106 est confirmée et attribuée en 1994 par l'Union internationale de chimie pure et appliquée (IUPAC) à l'université de Berkeley. Par ailleurs, l'attribution du nom de cet élément est également l'objet de controverses. Dans un premier temps, l'IUPAC lui décerne le nom de rutherfordium en hommage au physicien nucléaire Ernest Rutherford, mais les Américains lui préfèrent celui de seaborgium, par référence au chimiste américain Glenn T. Seaborg qui, outre ses remarquables travaux en chimie nucléaire, a été directeur de recherche à Berkeley. La proposition américaine pose problème aux membres de l'IUPAC, car ils n'ont jamais attribué un nom d'élément en référence à une personne encore en vie. En attendant une dénomination définitive, l'élément 106 suit la nomenclature définie depuis 1980 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 unnilhexium (un = 1, nil = 0, hex = 6) de symbole Unh. Finalement en 1997, l'IUPAC cède à la proposition de Berkeley et le seaborgium devient le premier élément portant le nom d'une personne vivante (le nom de rutherfordium ayant été retenu pour l'élément 104). À la fin des années 1990, l'isotope le plus stable du seaborgium (266Sg) est produit au Paul Scherrer Institute (PSI) en Suisse, par bombardement d'une cible de californium (248Cf) avec des ions de néon (22Ne), selon la réaction : 248Cf 3 + 22Ne -> 266Sg + 41nLa durée de vie relativement longue de cet isotope (période radioactive T de 20 s) permet de commencer l'étude de ses propriétés chimiques. PROPRIÉTÉS Les principales propriétés chimiques, physiques, cristallographiques ou nucléaires du seaborgium 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 seaborgium dans le tableau périodique et la théorie atomique actuelle, il est possible de prédire au seaborgium des propriétés chimiques similaires aux éléments de son groupe, tels que le tungstène (W) -- situé juste au-dessus de lui -- le molybdène (Mo) -- deux places plus haut -- ou le chrome (Cr) -- trois places plus haut. En suivant ce principe général, une équipe internationale du PSI en Suisse est parvenue à préparer un complexe à base de l'isotope le plus stable du seaborgium (266Sg), de chlore (Cl) et d'oxygène (O). Le complexe obtenu (SgO2Cl2), analogue à ceux que forment le tungstène et le molybdène avec du chlore et de l'oxygène, confirme ainsi la position du seaborgium dans le tableau périodique. 3.2 Propriétés physiques Actuellement, la synthèse d'une quantité manipulable de seaborgium 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 seaborgium 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 9 radio-isotopes du seaborgium, de nombres de masse variant de 258 à 266. La majorité de ces radionucléides présentent des périodes radioactives T (ou temps de demi-vie) très courtes (inférieures à 1 s) ; seuls deux d'entre eux font exception et sont par conséquent les radio-isotopes les plus stables de cet élément : il s'agit du 266Sg (T = 20 s) -- composé de 106 protons et de 160 neutrons -- et du 265Sg (T = 16 s) -- composé de 106 protons et de 159 neutrons. Par ailleurs, tous ces radionucléides sont instables et se désintègrent par fission spontanée et par émission alpha (émission d'un noyau d'hélium 4He). L'observation de la chaîne de décroissance alpha du radio-isotope (T = 3,1 s), 255No (T = 3,1 min) et 251Fm (T = 5,3 h), et l'identification du nucléide fils en bout de chaîne permettent de signer l'existence et l'identité du radionucléide père 263Sg, 263Sg (T = 0,8 s) en synthétisé au LBNL de Berkeley (voir radioactivité). 259Rf 4 UTILISATIONS Les quantités de seaborgium 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.