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Record pour un atome superlourd

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Des années de recherche, des résultats controversés, des accusations de fraude, la course à l'atome le plus lourd méritera un jour un roman. Nouvel épisode cette semaine : le désormais mythique ununoctium, l'élément 118, aurait été aperçu. Mais la communauté scientifique reste dubitative...

Si l'on sait comment se répartissent les électrons d'un atome, la structure du noyau, elle, reste très mal connue. Les théoriciens ont besoin d'expériences comme celle-ci pour progresser.

Avec 118 protons, 118 électrons et 175 neutrons, l'ununoctium est plus lourd que tous les autres noyaux atomiques connus. Même la nature ne parvient à en fabriquer d'aussi gros. C'est pour mieux comprendre la structure de noyaux que, depuis des années, les physiciens cherchent à construire ce genre d'édifices particulièrement instables : quand ces noyaux superlourds résistent plus d'une milliseconde avant de se désintégrer, les scientifiques sont au comble de la joie.

Yuri Oganessian et ses collègues de l'Institut de recherche nucléaire de Dubna, en Russie, associé à une équipe du Lawrence Livermore National Laboratory (Californie) sont parvenus à synthétiser l'ununoctium en bombardant des atomes de curium-245 et de californium-249 avec des noyaux de calcium-45. En détectant brièvement des éléments 116, 114 et 112, les scientifiques ont eu la preuve que leur élément 118 avait bien existé quelques fractions de seconde au moins. La prouesse est méritoire : il aura fallu mille heures de travail pour fabriquer trois atomes qui n'ont existé que 0,9 milliseconde...

Confirmation attendue mais difficile

Ce superbe résultat n'a cependant pas suscité un enthousiasme délirant chez les autres physiciens des particules et ce pour deux raisons. L'ununoctium, tout d'abord, traîne une mauvaise réputation. En 1999, Victor Ninov et son équipe du Lawrence Berkeley National Laboratory (Californie) annonçaient l'avoir synthétisé (avec une méthode complètement différente) mais personne n'a jamais pu reproduire leur expérience. Deux ans plus tard, alors que des accusations de fraudes avaient été lancées, l'équipe s'est rétractée.

La deuxième raison qui relativise la valeur de ce nouveau résultat est que l'expérience est très difficilement reproductible. Ce sont les auteurs eux-mêmes qui le disent, car, en effet, le laboratoire de Dubna est l'un des très rares au monde à pouvoir manipuler des éléments radioactifs lourds, comme le californium-249. Il faudra encore d'autres expériences mais les théoriciens peuvent d'ores et déjà utiliser ces résultats pour affiner leurs modèles de noyaux. Les chercheurs pourraient, en particulier, mieux cerner cet étrange « îlot de stabilité », prédit par la théorie mais jamais mis en évidence, qui rendrait stables des noyaux encore plus lourds.