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En bref : on a découvert l'élément 117

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Une collaboration entre laboratoires russes et américains a conduit à la synthèse d'un nouvel élément rapprochant les physiciens nucléaires du fameux îlot de stabilité, un ensemble de noyaux super-lourds censés se désintégrer bien moins rapidement que ceux que l'on fabrique en accélérateurs.

Une représentation d'artiste du noyau de l'élément 117. Crédit : Kwei-Yu Chu/LLNL

Pendant 250 jours, le laboratoire d'Oak Ridge aux Etats-Unis a utilisé l'intense flux de neutrons de son réacteur nucléaire pour synthétiser 22 milligrammes de berkelium (249Bk) à partir du 244Cm, un isotope du curium que l'on peut obtenir en bombardant du plutonium avec des rayons alpha. D'une demi-vie de 320 jours, le berkelium 249 a ensuite été purifié et séparé sur place pour fournir au bout de 90 jours une cible qui a été transportée en Russie.

Là-bas, l'un des plus puissants accélérateurs d'ions lourds, le JINR U400 cyclotron de Dubna, a bombardé pendant 150 jours la cible en berkélium avec des ions calcium. Dans les débris des réactions nucléaires obtenues, les chercheurs russes et américains ont finalement découvert les traces de seulement 6 atomes de l'élément 117.

Ce dernier, très instable, se désintègre en cascade avec une émission de noyaux d'hélium, tout d'abord en l'élément 115 puis 113, lequel fissionne enfin en deux noyaux plus légers. Bien que ce soit l'élément le plus lourd découvert par les chercheurs au cours des expériences, 11 autres isotopes riches en neutrons et inconnus jusqu'ici ont été découverts par les analyses conjointes des laboratoires russes et américains.

Cette découverte rapproche un peu plus les physiciens de la création de ce que le prix Nobel de chimie Glenn Theodore Seaborg a suspecté le premier : un îlot de stabilité constitué de noyaux super lourds, bien que riches en neutrons, suffisamment stables pour que des propriétés chimiques soient observables.

Il faudra attendre encore quelque temps avant que l'élément 117 soit officiellement baptisé. L'élément 112, synthétisé pour la première fois en 1996, n'est devenu que récemment le copernicium.

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