<p>Le bohrium est un <a href="http://www.futura-sciences.com/videos/d/element-plus-abondant-univers-2689/" title="Quel est l'&eacute;l&eacute;ment le plus abondant dans l'univers ?" target="_blank">&eacute;l&eacute;ment chimique</a> transuranien qui a &eacute;t&eacute; ainsi baptis&eacute; en hommage au [popupmetier id=42]physicien[/popupmetier] danois <a href="http://www.futura-sciences.com/magazines/matiere/infos/personnalites/d/physique-niels-bohr-240/" title="Niels Bohr, Physicien" target="_blank">Niels Bohr</a>, prix Nobel de [popupdefinition id=15839]physique[/popupdefinition] en 1922 et reconnu comme &eacute;tant&nbsp;l'un des cr&eacute;ateurs&nbsp;des th&eacute;ories de la <a href="http://www.futura-sciences.com/magazines/matiere/infos/qr/d/matiere-mecanique-quantique-sert-elle-1604/" title="M&eacute;canique quantique : &agrave; quoi sert-elle ?" target="_blank">m&eacute;canique quantique</a>.<br></p><h2>G&eacute;n&eacute;ralit&eacute;s</h2><ul><li>Symbole : Bh</li><li>Num&eacute;ro atomique&nbsp;: 107</li><li>&Eacute;lectrons par niveau d'[popupdefinition id=15884]&eacute;nergie[/popupdefinition] : 2, 8, 18, 32, 32, 13, 2</li><li>Masse atomique : 264 u</li><li>Isotope le plus stable : <sup>270</sup>Bh avec une [popupdefinition id=2507]demi-vie[/popupdefinition] d'environ 1 minute</li><li>S&eacute;rie : m&eacute;taux de transition</li><li>Groupe, p&eacute;riode, bloc : 7, 7, d</li><li>Masse volumique &agrave; 20&nbsp;&deg;C : inconnue</li><li>Point de [popupdefinition id=15305]fusion[/popupdefinition] : inconnu</li><li>Point d'&eacute;bullition : inconnu</li></ul><h2>Historique du bohrium</h2><p>Le bohrium a &eacute;t&eacute; synth&eacute;tis&eacute; pour la premi&egrave;re fois gr&acirc;ce &agrave;&nbsp;une &eacute;quipe russe du <em>Joint Institute for Nuclear Research</em> en 1976 par bombardement d'une cible de [popupdefinition id=15375]bismuth[/popupdefinition] 209 avec des [popupdefinition id=861]ions[/popupdefinition] de chrome&nbsp;54. Cette d&eacute;couverte a &eacute;t&eacute;&nbsp;confirm&eacute;e par une &eacute;quipe allemande du <em>Gesellschaft f&uuml;r Schwerionenforschung</em> en 1981.</p><h2>Propri&eacute;t&eacute;s du bohrium</h2><p>Le bohrium est un <a href="http://www.futura-sciences.com/magazines/sante/infos/qr/d/divers-bleu-prusse-cesium-radioactif-2560/" title="Le bleu de Prusse contre le c&eacute;sium radioactif" target="_blank">m&eacute;tal radioactif</a> suppos&eacute; [popupdefinition id=15332]solide[/popupdefinition] &agrave; temp&eacute;rature ambiante mais peu de choses sont connues sur ses propri&eacute;t&eacute;s.</p><h2>Utilisations du bohrium</h2><p>Produit uniquement en tr&egrave;s faibles quantit&eacute;s, le bohrium n'est utilis&eacute; qu'&agrave; des fins de recherche scientifique, d'autant que la&nbsp;demi-vie de ses <a href="http://www.futura-sciences.com/magazines/environnement/infos/dossiers/d/climatologie-analyse-isotopique-eau-cle-comprendre-climat-2076/" title="Dossier - L'analyse isotopique de l'eau, une cl&eacute; pour comprendre le climat">isotopes</a> connus est tr&egrave;s courte.</p><h2>Les effets du bohrium sur la sant&eacute;</h2><p>Le bohrium est un &eacute;l&eacute;ment radioactif et doit donc &ecirc;tre manipul&eacute; avec la plus grande pr&eacute;caution.</p>

Bohrium

Niels bohr

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Les physiciens emploient le terme d'énergie pour désigner une capacité à modifier un état ou à produire un travail entraînant un mouvement ou générant un rayonnement électromagnétique – de la lumière,...

Énergie

Un ion est une espèce chimique chargée électriquement, un atome ou une molécule ayant gagné ou perdu un ou plusieurs électrons.
Ions monoatomiques et polyatomiques, cations et anions
Les ions peuven...

Le terme « demi-vie » se rapporte, de manière générale, au temps mis par une substance — qu’il s’agisse d’un médicament, d’une molécule ou d’un noyau radioactif — pour perdre la moitié de son activité...

Demi-vie

On appelle élément chimique l’ensemble des entités – atomes ou ions – qui présentent le même nombre Z de protons dans leur noyau. Nous connaissons aujourd’hui 118 éléments chimiques différents dont 94 existent à l’état naturel sur Terre.
Ainsi, par exemple, le cuivre (Cu) et l’ion cuivre II (Cu2+) sont deux entités de l’élément cuivre. Elles partagent les mêmes propriétés chimiques.
Des entités différentes d’un même élément chimique peuvent avoir un nombre inégal de neutrons. On les appelle alors des isotopes.
Réactions entre éléments chimiques
Les éléments peuvent se combiner au cours de réactions chimiques pour former des corps simples ou des corps composés.
En revanche, un élément chimique ne peut se transformer en un autre élément chimique que s’il subit une réaction nucléaire de transmutation. C’est d’ailleurs à partir de réactions nucléaires successives que s'est créé, au cœur des étoiles, l’ensemble des éléments chimiques.
Symboles des éléments chimiques
Chaque élément chimique est représenté par un symbole : H pour l’hydrogène, C pour le carbone ou encore Na pour le sodium. Les éléments chimiques sont classés dans le tableau périodique des éléments encore appelé « tableau de Mendeleïev », du nom du chimiste russe qui l’a imaginé dès 1869.

Élément chimique

Avec notamment l’état liquide et l’état gazeux, l’état solide est l’un des états de la matière. Dans l’état solide, ions, atomes ou molécules sont fortement liés les un(e)s aux autres et ne disposent ...

Solide

Le chrome, le métal de transition qui fait rutiler les pare-chocs, est aussi très présent dans les peintures. Son nom fait d’ailleurs référence à la couleur.GénéralitésSymbole : CrNuméro atomique : 24Électrons par niveau d’énergie : 2, 8, 13, 1Masse atomique : 51,9961 uIsotopes les plus stables : 52Cr stable avec 28 neutrons (83,789 %), 53Cr stable avec 29 neutrons (9,501 %), 54Cr stable avec 30 neutrons (2,365 %), 50Cr avec une demi-vie supérieure à 180 millions de milliards d'années (4,31 %)Série : métaux de transitionGroupe, période, bloc : 6, 4, dDensité : 7,15Point de fusion : 1.907 °CPoint d’ébullition : 2.671 °CHistorique du chrome L'emploi du chrome dans certains objets métalliques est attesté en Chine voilà deux millénaires. C'est en 1798 que fut isolé le chrome métallique, par Nicolas Louis Vauquelin. Le nom « chrome » vient du grec chroma signifiant « couleur » car les composés du chrome sont extrêmement colorés.Propriétés du chromeLe chrome se présente sous la forme d'un métal gris acier et dur. Sa principale particularité est de résister au ternissement et à la corrosion. Les états d'oxydation de +2 à +6 sont rencontrés. Le chrome hexavalent est particulièrement oxydant tandis que le chrome (II) est un réducteur.Utilisation du chromeL'utilisation du chrome la plus connue est sans doute en métallurgie, pour donner un rendu brillant en plus d'améliorer la résistance à la corrosion. On emploie aussi le chrome comme catalyseur dans certaines hydrogénations. Les chromates, par leurs couleurs variés (nuances de jaune pour le chromate de plomb) se retrouvent dans les peintures, mais ils sont toxiques. Dans les verres, les sels de chrome ajoutent une touche de vert.Le chromage décoratif donne un aspect poli à la matière. L'opération entre notamment dans la réalisation de pare-chocs et de pièces de moto. Le chromage dur est quant à lui utilisé en mécanique et sert de revêtement anti-usure. © Atoma, Wikimedia Commons, CC by 2.5Les effets du chrome sur la santéLe chrome est un métal toxique pour l'Homme, notamment le chrome (IV). Sa toxicité est fortement dépendante de sa forme : nanoparticule, oxyde, valence, etc. Il est bioaccumulé dans certains organismes, comme des végétaux alimentaires. De ce fait, il peut altérer la santé humaine. Néanmoins, le chrome (III) est essentiel pour l'Homme comme nutriment, dont la carence peut avoir des conséquences cardiaques ou encore sur le diabète. L'excès de chrome (VI) inhalé provoque des saignements de nez ou encore des irritations nasales.Son mode d'action n'est pas encore totalement élucidé, mais on sait que le chrome agit comme cofacteur de l'insuline, facilitant ainsi l'assimilation du glucose par les cellules.Valeur de référence dans la population générale : Cr sérique < 0,5 µg/L.L'absorption dépend de sa solubilité et de sa valence : les dérivés trivalents sont, en général, plus faiblement absorbés que les dérivés hexavalents. Le chromate de potassium, de sodium et de lithium sont tous trois solubles. Les chromates non alcalins, insolubles, sont le chromate de plomb, de strontium et de zinc.Les dérivés solubles du chrome VI pénètrent dans l'organisme par toutes les voies, respiratoires en milieu professionnel, digestives (défaut d'hygiène) et percutanées.Le chrome se distribue dans le foie, les reins, la rate et le poumon.L'excrétion est essentiellement urinaire sous forme de chrome III (> 80 %) et faiblement fécale.Interférences, interprétation : le tabac, la consommation de bière, l'hygiène personnelle, l'état cutané, les modes de travail et surtout la valence, la solubilité et la forme physique du chrome sont à prendre en compte.Les aliments à base de céréales complètes sont particulièrement riches en chrome. © cristian, Flickr, CC by-nc-nd 2.0Quelques aliments riches en chrome : le foie de veau, les céréales complètes, le fromage, les prunes, les brocolis, les haricots verts, la bière. Il semble que l'agriculture intensive et le raffinage réduisent la teneur en chrome des aliments.Le chrome et l'industrieLe chromage dur : le plus glissant, et un des plus durs, des revêtements anti-usure. D'un excellent rapport qualité-prix, il permet la protection de pièces neuves et le rechargement de réparation.Le chrome dur est un revêtement par électrolyse qui s'applique sur tous types de supports : acier, inox fonte, alliages cuivreux, bronze, aluminium etc.On retrouve le chrome dur dans tous les secteurs d'activités : automobile, sidérurgie, mécanique, agroalimentaire, aéronautique, hydraulique, imprimerie, verrerie, fonderie, travaux publics, métallurgie, recyclage déchets industriels, papeterie, pneumatique, textile, plasturgie, outillage, médical, etc.Il résiste à pratiquement tous les agents chimiques (sauf acide chlorhydrique), même à haute température. Il est inoxydable jusqu'à 800 °C. Sa dureté exceptionnelle est de 1.000 à 1.100 vickers.Le coefficient de frottement chrome/acier est diminué de moitié par rapport au coefficient acier/acier. Le chromage dur offre un très bel aspect et adhère très bien à son support (accroche moléculaire). Les lignes de chromage dur récentes totalement informatisées peuvent atteindre des capacités de bains de 50.000 litres.Le chromage dur est employé pour la réparation de pièces usées et pour le traitement préventif de pièces neuves. Ici, une cuve de chromage, TSH, Le Havre. © DRLe chrome et la pollutionUn exemple à Genève avec cet extrait du site officiel de la ville de Genève :« Le 19 décembre 2000, monsieur Cramer, conseiller d'État, chargé du département de l'intérieur, de l'agriculture, de l'environnement et de l'énergie, a rappelé l'importance de l'établissement d'un cadastre des sites contaminés à l'occasion de la présentation d'un cas de site nécessitant un assainissement rapide.Des fouilles et des forages ont été réalisés sur la parcelle et des échantillons de sol ont été analysés. Les résultats de ces analyses montrent que la pollution du sol par le chrome VI est localisée principalement sur la parcelle. La concentration est très importante sous le dallage de l'atelier de chromage (326 mg/kg) et elle diminue en profondeur (5,4 mg/kg à 6 mètres de profondeur). Des pollutions d'extension et d'intensité plus limitées ont également été mises en évidence par les analyses, notamment pour les cyanures et d'autres métaux lourds (plomb, cadmium, zinc). Un forage a été réalisé, en limite de la parcelle, pour prélever l'eau de la nappe souterraine et effectuer des analyses. Les concentrations de Cr VI mesurées (max. 0,29 mg/l, min 0,14 mg/l) démontrent clairement que la nappe d'eau souterraine est atteinte localement, que le site est contaminé et qu'il y a nécessité d'assainir. »À Genève, des cas de pollution du sol par le chrome VI ont été constatés. © DRUn autre exemple dans l'Oise ainsi qu'à la Réunion :« Cas de la nappe de la craie de la vallée de l'Aronde (Oise) : une langue de pollution ponctuelle par le chrome hexavalent (de 2 km de long sur 200 m de large) a contaminé un captage public, suite aux rejets des eaux de rinçage et de bains par une usine de chromage dans un bassin et un puisard. Les concentrations en ce métal lourd variaient de 3,5 mg/L en amont à 0,8 mg/L en aval. Après cinq ans de pompage de dépollution, les valeurs au captage ont chuté de 0,4 mg/L à 0,005 mg/L. » (Mme A. Desbordes - Pollutions des eaux souterraines en Picardie. Mém. Maîtrise BG, Fac. Sciences, Amiens, 50 p. + annexes.-2000-).Les sols de la Réunion sont très riches en micropolluants. © DRLes sols de la Réunion, entre autres, sont très riches en éléments traces métalliques, des micropolluants potentiels des rivières, des sols et de nos assiettes. Une équipe du Cirad a récemment démontré que ces éléments ont, sur l'île, une origine naturelle. Aujourd'hui, des travaux portent sur l'étude de leur mobilité ainsi que sur les risques de toxicité dans l'alimentation. (Cirad, La recherche agronomique au service des pays du sud, voir bibliographie)La toxicité du chromeL'Organisation mondiale de la santé a fixé à 0,050 mg par litre la concentration de Cr6 à ne pas dépasser dans les eaux.La plupart du chrome de l'air se dépose et finit dans l'eau ou dans le sol. Dans le sol, le chrome se lie aux particules du sol et ne se déplace pas jusqu'à l'eau souterraine. Dans l'eau, le chrome est adsorbé sur les sédiments et s'immobilise, seule une très petite partie se dissout. L'eau transporte les métaux lourds, et les incorpore dans la chaîne alimentaire (algues → plancton → poisson, etc.). Même si les métaux lourds sont présents à l'état de traces, ils sont très dangereux à cause de la bioaccumulation dans les organismes.Une intoxication aiguë peut provoquer une tubulonéphrite : blocage rénal. Une intoxication chronique entraîne des lésions cutanées et muqueuses avec atteinte respiratoire allant jusqu'au cancer bronchopulmonaire.« Dans les eaux littorales, la contamination par le chrome est plus importante dans la phase particulaire que dans la phase dissoute. Les fleuves les moins contaminés présentent des concentrations en chrome dissous de l'ordre de 1 à 2 µg/l. En ce qui concerne le milieu aquatique, les organismes inférieurs sont plus sensibles que les poissons. De plus, le chrome hexavalent, qui est toxique pour la faune aquatique d'eau douce à une concentration relativement élevée, est peu toxique dans l'eau salée. » (Ifremer Monographie littorale de Basse-Normandie).Sources :C. König : cours personnels (chimie et environnement) ;L'eau aujourd'hui, Editions Georg, Genève ;Documents Ifremer ;Documents OMS ;Lenntech : purification et traitement de l'eau ;Cirad.

Chrome

Faisant partie des métaux dits « lourds », le bismuth est considéré comme le moins toxique et celui dont les effets sur la santé sont considérés comme réversibles le plus rapidement. Au contraire de c...

Bismuth

Sont qualifiés d'« isotopes » les différents types d’atomes d’un même élément qui se distinguent seulement par leur nombre de neutrons. Les isotopes d’un même élément gardent en effet le même nombre de protons et d’électrons. Ils possèdent aussi les mêmes propriétés chimiques.Isotopes stables et isotopes radioactifs : l'exemple du carboneLes isotopes d’un même élément présentent cependant des propriétés physiques différentes. Notamment en ce qui concerne leur radioactivité. Ainsi, par exemple, deux isotopes du carbone que sont le carbone 12 (12C) et le carbone 14 (14C) comportent, pour le premier, 6 neutrons et pour le second, 8 neutrons. Le carbone 12 est stable. C’est celui que l’on a l’habitude d’appeler tout simplement « carbone ». Quant au carbone 14, c'est un isotope radioactif – on le qualifie de fait de « radionucléide » ou de « radio-isotope » – et il est d’ailleurs utilisé dans des techniques de datation.Isotopes naturels ou artificiels : l'exemple de l'uraniumLes isotopes peuvent exister à l’état naturel. C’est le cas du carbone 12 et du carbone 14, par exemple. Ils peuvent aussi être synthétisés en laboratoire ou produits par l’industrie. L’uranium compte ainsi 17 isotopes – présentant un nombre de neutrons compris entre 125 et 150 –, tous radioactifs, mais seulement trois d’entre eux se trouvent naturellement sur Terre, parmi lesquels l’uranium 238 et l’uranium 235 qui comptent respectivement 146 et 143 neutrons.

Isotope

La physique est une science de la nature expérimentale qui étudie les phénomènes naturels et leurs évolutions. Elle établit des théories qui permettent de les modéliser et, de fait, de les prévoir.
L...

Physique

La mécanique quantique est la théorie mathématique et physique décrivant la structure et l'évolution dans le temps et l'espace des phénomènes physiques à l'échelle de l'atome et en dessous. Elle a été découverte lorsque les physiciens ont voulu décrire le comportement des atomes et les échanges d'énergie entre la lumière et la matière à cette échelle et dans tous les détails.Plusieurs noms lui sont associés, et en tout premier lieu Planck et Einstein, qui furent les premiers à comprendre que les échanges d'énergie lumineuse, puis l'énergie elle-même, ne pouvaient exister que sous forme quantifiée à l'occasion de leurs travaux sur le rayonnement du corps noir et l'effet photoélectrique. Bohr étendit les postulats quantiques de Planck et d'Einstein de la lumière à la matière, en proposant un modèle reproduisant le spectre de l'atome d'hydrogène.De gauche à droite, Werner Heisenberg et Niels Bohr, deux des pères fondateurs de la mécanique quantique, la théorie expliquant la physique quantique. © AIP, Niels Bohr LibraryPas à pas, des règles furent trouvées pour calculer les propriétés des atomes, des molécules et de leurs interactions avec la lumière lorsque, de 1925 à 1927, toute une série de travaux de plusieurs physiciens et mathématiciens donna corps à deux théories générales applicables à ces problèmes :la mécanique ondulatoire de de Broglie et surtout de Schrödinger ;la mécanique matricielle de Heisenberg, Born et Jordan.Ces deux mécaniques furent unifiées par Schrödinger du point de vue physique, et par von Neumann du point de vue mathématique. Enfin, Dirac formula la synthèse ou plutôt la généralisation complète de ces deux mécaniques, que l'on nomme aujourd'hui la mécanique quantique.Erwin Schrödinger, l'un des fondateurs de la mécanique quantique, rendu célèbre par sa fameuse équation et le paradoxe dit du chat de Schrödinger. On lui doit aussi des réflexions sur la nature de la vie qui influenceront les créateurs de la biologie moléculaire et les découvreurs de l'ADN. © th.physik.uni-frankfurtLa mécanique quantique, appliquée à des particules comme l'électron ou au champ électromagnétique à l'origine de la lumière, montre en réalité que ces deux objets ne sont ni vraiment des ondes ni vraiment des particules.Comme Einstein l'avait montré, l'énergie présente dans une onde lumineuse est en réalité sous forme de paquets discrets indivisibles, les photons. De même, les électrons présentent des aspects ondulatoires, comme de Broglie l'avait prédit, et on peut faire des expériences de diffraction et d'interférence avec eux. Cette situation est souvent résumée par le terme de « dualité onde-particule » pour la matière et la lumière, et on l'illustre par l'expérience des doubles fentes de Feynman, que l'on voit dans la vidéo ci-dessous.Une des vidéos du site Tout est quantique consacrée à une introduction à la physique quantique. © Bobroff, 2012Niels Bohr a essayé de construire une interprétation physique rendant compte de cette étrange dualité : c'est la théorie de la complémentarité. Elle repose sur les inégalités de Heisenberg.Le cœur de la mécanique quantique repose sur l'utilisation d'amplitudes de probabilité pour caractériser tous les processus physiques possibles en mécanique quantique. Ce sont ces processus qui peuvent se propager sous forme d'onde, mais les grandeurs physiques associées à ces processus sont souvent quantifiées et donc discrètes. C'est le cas de l'énergie des électrons dans un atome.L'équation fondamentale de la mécanique quantique est l'équation de Schrödinger.Le monde quantique est étrange, le flou probabiliste y règne, et au fond, il indique une structure sous-jacente aux phénomènes qui est au-delà de l'espace et du temps. C’est ce que semblent montrer l'intrication quantique et l'effet EPR. L'émergence d'un monde classique à partir d'un monde quantique n'est toujours pas bien comprise. C'est un des objets de la théorie de la décohérence que d'expliquer cette émergence.Pour en savoir plusTout est quantique, un excellent site de vulgarisation sur la physique quantiqueFrom c-Numbers to q-Numbers, excellent livre d'Olivier Darrigol sur le développement historique de la mécanique quantiqueLe cours de mécanique quantique de l’École polytechnique

Mécanique quantique

Né en 1885 à Copenhague, le Danois Niels Bohr est l'une des figures marquantes de la physique du 20 ème siècle.
Niels Bohr
C'est l'un des créateurs de la théorie quantique avec son modèle atomique en 1913 et en raison de l'influence qu'il aura plus tard sur les créateurs de la mécanique quantique comme Werner Heisenberg ou Wolfgang Pauli. On lui doit l'introduction du concept de complémentarité pour l'interprétation de la mécanique quantique ainsi qu'une des premières théories des réactions nucléaires avec les modèles de goutte liquide et de fission pour le noyau.
Prix Nobel en 1922 et infatigable promoteur de la paix dans le monde, il est mort en 1962, toujours à Copenhague.

Niels Bohr

Corps conducteur de l'électricité, et de la chaleur, en général malléable et ductile et réfléchissant la lumière (éclat métallique).
Au contact d'un acide, un métal donne un sel ; au contact de l'oxygène, il donne un oxyde (avec difficulté pour les " métaux nobles " comme l'or, le platine...).
On distingue les métaux alcalins et alcalino-terreux, les métaux de transition (éléments dont la couche d est partiellement remplie), les lanthanides ou terres rares (dont la couche 4f est partiellement remplie), les actinides (idem pour la couche 5f).
Phys. L'état métallique est défini par ses propriétés électroniques dues à la liaison métallique, qui, contrairement à la liaison covalente (électrons localisés entre les ions) ou la liaison ionique (électrons localisés à la périphérie des ions), est assurée par des électrons délocalisés (Voir théorie des bandes). 
Cet état existe pour les trois quarts des éléments chimiques, du moins pour certaines formes allotropiques : le silicium est métallique à l'état liquide et covalent à l'état solide par exemple. La conductivité électrique des métaux diminue quand la température augmente. A très basse température, certains métaux sont supraconducteurs, c'est-à-dire qu'ils conduisent l'électricité sans aucune dissipation. A une conductivité électrique élevée est associée une bonne conductivité de la chaleur. 
Les propriétés magnétiques des métaux sont diverses : paramagnétisme, ferromagnétisme (fer, nickel), antiferromagnétisme (cobalt)...
Phys.sol. La séparation entre métal, semi-conducteur et isolant est liée à la valeur de l'énergie de Fermi par rapport aux bandes d'énergie autorisées aux électrons : haut de la bande de valence, bas de la bande de conduction. Le niveau de Fermi d'un métal est dans la bande de conduction.

Métal

Le terme de « fusion » désigne un phénomène de changement d’état de la matière, plus exactement le passage de l’état solide à l’état liquide. La transition de phase inverse s’appelle la solidification...

Fusion

Présent dans de nombreux domaines et secteurs d’activité, le physicien est un scientifique spécialisé dans la matière et l’énergie. Il travaille généralement comme théoricien, dont le but est de compr...

Bohrium : qu'est-ce que c'est ?

Généralités

Historique du bohrium

Propriétés du bohrium

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Les effets du bohrium sur la santé