ununoctium (élément 118) - chimie.

ununoctium (élément 118) - chimie. 1 PRÉSENTATION ununoctium (élément 118), élément gazeux radioactif de symbole Uuo et de numéro atomique 118, dont la synthèse -- annoncée en 1999 par une équipe du Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL) de Berkeley (États-Unis) -- a été infirmée en 2001 par ses propres auteurs. L'élément 118 appartient au groupe 0 (colonne 18) des gaz rares et est situé dans la septième période du tableau périodique. Sa découverte ayant été remise en cause, il n'a pas encore de nom officiel ; sa dénomination suit la nomenclature pour les nouveaux éléments transuraniens, définie en 1980 par l'Union internationale de chimie pure et appliquée (International Union of Pure and Applied Chemistry, IUPAC), qui désigne ces derniers par l'équivalent latin (ou grec) de leurs numéros atomiques, suivi du suffixe -ium (ou -um) : soit ununoctium (un = 1, un = 1, oct = 8). 2 UNE DÉCOUVERTE AVORTÉE La découverte de l'élément 114 (ununquadium) en 1998 à l'Institut commun de recherche nucléaire(Joint Institute for Nuclear Research, JINR) de Dubna (Russie), qui confirme l'existence d'un îlot de stabilité nucléaire pour un petit groupe d'éléments superlourds de numéros atomiques compris entre 114 et 126, suscite un nouvel engouement au sein de la communauté scientifique et relance la course à la priorité de découverte de ces éléments. Selon les calculs du théoricien Robert Smolanczuk du Soltan Institute for Nuclear Studies de Pologne, la synthèse de l'élément 118 est réalisable par fusion d'un noyau lourd de plomb (208Pb) et d'un ion plus léger de krypton (86Kr) doté d'une énergie de 449 MeV (millions d'électronvolts). Lors de sa visite au LBNL de Berkeley, un programme expérimental de recherche de cet élément est lancé, sous la direction de K. E. Gregorich et A. Ghiorso et avec la participation de V. Ninov du Laboratoire de recherche sur les ions lourds (Gesellschaft für Schwerionenforschung ou GSI) de Darmstadt (Allemagne). La collaboration de ce dernier porte notamment sur la mise au point d'un nouveau séparateur à gaz, baptisé Berkeley Gas-filled Separator (BGS), destiné à isoler les produits de réaction. L'expérience aboutit en juin 1999 à l'annonce de la découverte de l'élément 118 recherché, mais également de l'élément 116 (ununhexium), issu de la désintégration par émission alpha de l'élément 118. La technique de préparation utilisée par l'équipe internationale de Berkeley, basée sur les recommandations théoriques de Smolanczuk, consiste donc à bombarder une cible de plomb ( 208Pb) par un faisceau d'ions de krypton (86Kr) pour obtenir l'ununoctium-293 (293Uuo) après émission d'un neutron (1n), selon la réaction : 208Pb + 86Kr -> 293Uuo + 1n Au terme de 11 jours de bombardement intensif, à l'aide du puissant accélérateur Cyclotron 88 Inch, seuls 3 atomes d'ununoctium-293 sont produits et identifiés. En effet, les sections efficaces de production d'ununoctium (c'est-à-dire les probabilités de fusion entre la cible et les projectiles) sont très faibles (de l'ordre de 1 picobarn, soit environ une possibilité de fusion pour 1 000 milliards d'interactions). Par ailleurs, contrairement aux prédictions concernant l'extrastabilité des superlourds situés autour de l'élément 114 (îlot de stabilité), l'ununoctium-293, composé de 118 protons et de 175 neutrons, affiche une période radioactive T (ou temps de demi-vie) très courte : 0,00012 s. Il se désintègre par émission alpha (émission d'un noyau d'hélium 4He) en ununhexium-289 (289Uuh), composé de 116 protons et de 173 neutrons, qui est lui aussi très instable (T = 0,00060 s), puis en (T = 0,00058 s), 281Uub (T = 0,00089 s), 277Ds (T = 0,003 s), 273Hs (T = 1,2 s) et 269Sg. Les premières analyses de la chaîne de décroissance alpha du 293Uuo 285Uuq et l'identification de son nucléide fils en bout de chaîne permettent de signer l'existence et l'identité de l'élément 118 (voir radioactivité). Mais le 6 août 2001, l'équipe de Berkeley publie un bref article dans le Physical Review Letters pour démentir leur découverte du plus lourd élément transuranien. Ne parvenant pas à reproduire leur expérience de 1999, les chercheurs de Berkeley, doublés d'un comité d'experts, ont procédé à une nouvelle analyse des résultats obtenus deux ans auparavant, sans retrouver l'élément 118. En outre, afin de confirmer l'infaisabilité de la synthèse de l'ununoctium selon le mode opératoire utilisé par l'équipe de Berkeley en 1999, des équipes de chercheurs du GSI de Darmstadt, du RIKEN de Tokyo et du Grand accélérateur national d'ions lourds ou GANIL de Caen ont tenté en vain de reproduire l'expérience originelle. Ainsi, la synthèse de l'élément 118 est devenue l'un des nouveaux défis expérimentaux des physiciens nucléaires en ce début de XXIe siècle. 3 PROPRIÉTÉS Les principales propriétés chimiques, physiques, cristallographiques ou nucléaires de l'ununoctium sont actuellement inconnues. 4 UTILISATIONS La synthèse de l'élément 118 constitue un élément fondamental dans la recherche des limites de la stabilité de la matière. Sa découverte confirmerait l'existence de l'îlot de stabilité nucléaire autour de l'élément 114 et ouvrirait la voie à la découverte de nouveaux isotopes radioactifs potentiellement utiles en médecine et dans l'industrie. 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.