Nouvel élément chimique superlourd (numéro 112) dans le tableau périodique

La découverte de l'élément 112 n'est pas nouvelle. C'est en 1996 que l'équipe du professeur Sigurd Hofmann est parvenue à créer un premier atome de cet élément, au Centre de recherche sur les ions lourds (Darmstadt, Allemagne).

Par la suite, le même groupe de chercheurs a réussi à produire un autre atome de l'élément 112 en 2002, et l'existence de cet élément a été confirmée par une équipe japonaise.

Cette semaine, l'Union internationale de chimie pure et appliquée acceptait enfin l'existence de l'élément 112 et, dans la lettre officielle qu'elle adressait à l'équipe du professeur Hofmann, elle demandait des suggestions de noms pour le nouvel élément. L'élément 112 sera baptisé officiellement dans environ six mois.

L'élément a été nommé temporairement «ununbium» (du latin «un, un, deux») mais l'équipe devra proposer un nom plus significatif, qui pourrait être basé sur le patronyme d'un physicien célèbre.

D'après un scientifique interrogé par la BBC, le nouvel élément pourrait être baptisé en l'honneur de Werner Heisenberg (1901-1976), physicien allemand qui a énormément contribué au développement de la physique quantique. Heisenberg est surtout connu pour avoir énoncé un «principe d'incertitude» qui fixe une limite théorique à la précision qu'on peut obtenir lors de mesures de quantités physiques associées à une particule (l'exemple classique étant sa position et sa quantité de mouvement).

L'équipe du Centre de recherche sur les ions lourds - composée de chercheurs allemands, finlandais, russes et slovaques - a réussi à produire un atome de l'élément 112 en bombardant des ions de zinc sur une cible de plomb. Le noyau de l'élément 112 a été produit par la fusion nucléaire de ces deux types d'atome.

Le zinc a un numéro atomique de 30 (car son noyau compte 30 protons) et le plomb possède 82 protons dans son noyau. La fusion des deux éléments a donc produit un atome de numéro atomique 112 (30+82).

Selon les informations fournies par le centre de recherche allemand, l'atome d'élément 112 avait un nombre de masse de 277. Le nombre de masse est défini comme la somme du nombre de protons et de neutrons dans un noyau; l'atome devait donc avoir 165 neutrons dans son noyau (277-112). Ces neutrons provenaient des noyaux de zinc et de plomb qui ont fusionné.

Pour forcer la fusion nucléaire du zinc et du plomb, les ions projetés étaient accélérés dans l'accélérateur de particules de 120 mètres de longueur du Centre de recherche sur les ions lourds.

Même s'il a été accepté par l'Union internationale de chimie pure et appliquée, l'élément 112 est si distingue toutefois des atomes plus communs par son instabilité. Quelques millisecondes après sa création, l'atome de l'élément 112, étant radioactif, se désintègre en d'autres éléments.

Avec cette reconnaissance de l'élément 112, les physiciens du Centre de recherche sur les ions lourds ont dorénavant à leur actif la découverte de six nouveaux éléments de numéro atomique 107 à 112. L'existence d'éléments de numéro atomique supérieur (114, 116, 118) a déjà été décelée en laboratoire mais des confirmations sont attendues avant qu'ils ne soient acceptés officiellement dans le tableau périodique.

Sigurd Hofmann et son équipe s'affairent déjà à la création de l'élément 120, mais sans succès jusqu'à présent.

Bien que la création d'éléments superlourds appartienne actuellement à la recherche fondamentale, il est possible que ces travaux puissent un jour déboucher sur des applications pratiques. Les théories actuelles prévoient en effet l'existence d'éléments superlourds stables, au-delà des éléments dont l'existence est actuellement reconnue ou suspectée. Cette région de stabilité des éléments superlourds se situerait dans les éléments (hypothétiques) possédant un numéro atomique aux alentours de 120 à 125.

Références:

- communiqué du Centre de recherche sur les ions lourds (GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung)

- Tableau périodique des éléments de l'Union internationale de chimie pure et appliquée (version 2007).

(Photo: GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung)