Les physiciens parviendront-ils à produire des éléments toujours plus lourds ou le tableau périodique des éléments a-t-il une fin ? © kmls, Fotolia

Sciences

Le tableau périodique des éléments est-il fini ?

Question/RéponseClassé sous :chimie , tableau périodique , tableau périodique des éléments

Le tableau périodique établi par Dmitri Mendeleïev en 1869, comptait alors 63 éléments. Aujourd'hui, il en compte 118. Certains sont dits primordiaux, car plus anciens que notre Terre, d'autres ont été synthétisés par l'Homme. Alors, doit-on s'attendre à le voir encore s'agrandir ?

L'uranium est l'élément le plus lourd que l'on trouve dans la nature. Le tableau périodique pourrait donc s'arrêter à cet élément de numéro atomique 92. Pourtant, à y regarder de plus près, on découvre que le tableau de Mendeleïev compte bien d'autres éléments. Des éléments artificiels, que les physiciens ont créés en laboratoire. Dans des accélérateurs, plus exactement.

Comment ? En propulsant un faisceau d'atomes généralement assez légers sur une cible d'atomes plus lourds. Car, lorsque parfois atomes légers et atomes lourds entrent en collision et fusionnent, il naît un tout nouvel élément. Ainsi, en envoyant du néon -- de numéro atomique 10 -- sur de l'uranium -- de numéro atomique 92 --, les chercheurs peuvent obtenir du nobelium -- de numéro atomique 102.

Notez que certaines combinaisons d'atomes présentent des probabilités de fusionner extrêmement faibles. La faute à leurs propriétés chimiques et physiques respectives. Il reste ainsi difficile aux physiciens de fabriquer de nouveaux éléments. D'ailleurs, ils ne les détectent, la plupart du temps, que lorsque ceux-ci ont déjà disparu. Ils ne sont alors trahis que par les résultats de leur désintégration.

L’oganesson est, en mai 2019, le dernier atome classé au tableau périodique des éléments. © vchalup, Fotolia

La fin du tableau périodique avec le numéro atomique 172 ?

Une théorie veut qu'au-delà de 172 protons -- soit au-delà du numéro atomique 172 --, des phénomènes quantiques étranges se produisent autour du noyau d'un atome. Comme la formation de paires électrons-positrons empêchant l'établissement d'un cortège électronique et donc d'un atome au sens strict du terme. Ainsi, le numéro atomique 172 pourrait marquer la fin du tableau périodique. Mais beaucoup de scientifiques pensent que, bien avant cette limite, la concentration en protons dans le noyau atomique devient tellement importante que le noyau se désintègre presque instantanément.

En 2019, l'élément le plus lourd jamais produit est l'élément 118, l'oganesson. Et il devient extrêmement difficile d'aller au-delà. Pour cela, il faudrait disposer de plusieurs milligrammes de l'élément cible. Or, et pour l'heure, la technologie ne permet pas aux physiciens de produire par exemple suffisamment d'einsteinium -- de numéro atomique 99 -- pour fabriquer l'élément 119 -- qui viendrait, avec l'élément 120, constituer une 8e ligne du tableau périodique.

Par ailleurs, au-delà du numéro atomique 120, la durée de vie d'un atome devient tellement faible qu'il devient quasiment impossible d'en détecter l'existence. Sauf peut-être pour ceux qui se situeraient dans l'îlot de stabilité. Comptant un « nombre magique » de protons et de neutrons, ils apparaîtraient étonnamment stables comparés à leurs voisins du tableau périodique.

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