Worldlex Wiki Les éléments transuraniens sont les éléments chimiques dont le numéro atomique est supérieur à 92, celui de l'uranium . Ils sont tous radioactifs et se désintègrent en d'autres éléments. Ce sont des éléments synthétiques ; aucun n'est présent à l'état naturel sur Terre, à l'exception du neptunium et du plutonium, que l'on trouve à l'état de traces dans les minerais d'uranium naturels .
Parmi les éléments de numéro atomique compris entre 1 et 92, la plupart se trouvent à l'état naturel, soit sous forme d'isotopes stables (comme le plomb ), soit sous forme de radio-isotopes à très longue durée de vie (comme l'uranium ), soit encore comme produits de désintégration courants de l'uranium et du thorium (comme le radium ). Font exception le technétium , le prométhium , l'astate et le francium ; tous quatre sont présents à l'état naturel, mais seulement dans des branches très mineures des chaînes de désintégration de l'uranium et du thorium. De ce fait, à l'exception du francium, ils ont tous été découverts par synthèse en laboratoire et non dans la nature.
Tous les éléments à numéro atomique élevé ont d'abord été découverts en laboratoire, le neptunium et le plutonium (les deux premiers) ayant été découverts plus tard dans la nature. Ils sont tous radioactifs , avec une demi-vie bien plus courte que l' âge de la Terre ; par conséquent, tout atome primordial (c'est-à-dire présent lors de la formation de la Terre) de ces éléments s'est désintégré depuis longtemps. Des traces de neptunium et de plutonium se forment dans certaines roches riches en uranium, et de faibles quantités sont produites lors des essais atmosphériques d' armes nucléaires . Ces deux éléments sont générés par capture de neutrons dans le minerai d'uranium , suivie de désintégrations bêta (par exemple : n → synthétiques , du moins sur Terre ; ils sont créés dans des réacteurs nucléaires ou des accélérateurs de particules . La demi-vie de ces éléments tend généralement à diminuer avec l’augmentation du numéro atomique. Il existe cependant des exceptions, notamment plusieurs isotopes du curium et du dubnium . Certains éléments plus lourds de cette série, autour des numéros atomiques 110 à 114, semblent déroger à cette tendance et présenter une stabilité nucléaire accrue, constituant ainsi l’ îlot théorique de stabilité .
Les éléments transuraniens sont difficiles et coûteux à produire, et leur prix augmente rapidement avec leur numéro atomique. En 2008, le coût du plutonium de qualité militaire était d'environ 4 000 $/gramme , et celui du californium dépassait 60 millions de dollars/gramme . L'einsteinium est l'élément le plus lourd produit en quantités macroscopiques
Les éléments transuraniens non encore découverts, ou découverts mais non encore nommés officiellement, utilisent la nomenclature systématique de l' IUPAC . La dénomination des éléments transuraniens peut être source de controverses .
Découvertes
- Le laboratoire de rayonnement (aujourd'hui LBNL) de l'université de Californie à Berkeley , dirigé principalement par Edwin McMillan , Glenn Seaborg et Albert Ghiorso , de 1945 à 1974 :
- 93. Le neptunium , Np, nommé d'après la planète Neptune , car il suit l'uranium et Neptune suit Uranus dans la séquence planétaire (1940).
- 94. plutonium , Pu, nommé d'après Pluton , suivant la même règle de dénomination qu'il suit le neptunium et Pluton suit Neptune dans le système solaire (1940).
- 95. américium , Am, nommé ainsi parce qu'il est analogue à l'europium , et a donc été nommé d'après le continent où il a été produit pour la première fois (1944).
- 96. curium , Cm, nommé d'après Pierre et Marie Curie , scientifiques qui ont séparé les premiers éléments radioactifs (1944), car son analogue plus léger, le gadolinium, a été nommé d'après Johan Gadolin .
- 97. berkelium , Bk, nommé d'après le Lawrence Berkeley National Laboratory , où il a été synthétisé pour la première fois (1949).
- 98. californium , Cf, nommé d'après la Californie , où se trouve le LBNL (1950).
- 99. einsteinium , Es, du nom d' Albert Einstein (1952).
- 100. fermium , Fm, nommé d'après Enrico Fermi , le physicien qui a produit la première réaction en chaîne contrôlée (1952).
- 101. mendélévium , Md, nommé d'après le chimiste russe Dmitri Mendeleev , à qui l'on attribue la création du tableau périodique des éléments chimiques (1955).
- 102. Nobélium , nommé en l'honneur d' Alfred Nobel (1958). Cet élément fut initialement revendiqué par une équipe de l' Institut Nobel en Suède (1957). Bien qu'il soit apparu par la suite que l'équipe suédoise ne l'avait pas découvert, l'équipe du LBNL décida d'adopter le nom de nobélium . Cette découverte fut également revendiquée par le JINR, qui, doutant de la revendication du LBNL, nomma l'élément joliotium (Jl) en l'honneur de Frédéric Joliot-Curie (1965). L'IUPAC conclut que le JINR avait été le premier à synthétiser l'élément de manière convaincante (1965), mais conserva le nom de nobélium , profondément ancré dans la littérature scientifique.
- 103. Le lawrencium (Lr) doit son nom au physicien Ernest Lawrence , célèbre pour avoir développé le cyclotron et pour avoir donné son nom au Laboratoire national Lawrence Livermore (LBNL), où ces éléments transuraniens ont été synthétisés (1961). Cette découverte a également été revendiquée par le JINR (1965), qui a mis en doute la revendication du LBNL et proposé le nom de rutherfordium (Rf) en hommage à Ernest Rutherford . L'IUPAC a conclu que la découverte devait être partagée et a conservé le nom de lawrencium, largement utilisé dans la littérature scientifique.
- 104. Le rutherfordium (Rf), nommé en l'honneur d' Ernest Rutherford , à qui l'on doit le concept du noyau atomique (1969), a également été revendiqué par le JINR, dirigé principalement par Georgy Flyorov . Ils ont nommé cet élément kurchatovium (Ku), en hommage à Igor Kurchatov . L'IUPAC a conclu que la découverte devait être partagée et a adopté le nom de rutherfordium utilisé par le LBNL .
- 105. Le dubnium (Db) est un élément qui tire son nom de Dubna , ville où se situe l'Institut Jinnah de recherche nucléaire (JINR). Initialement nommé hahnium (Ha) en l'honneur d' Otto Hahn par l'équipe de Berkeley (1970), il fut également revendiqué par le JINR qui le nomma nielsbohrium (Ns) en hommage à Niels Bohr . L'IUPAC, estimant que la découverte devait être partagée, renomma l'élément dubnium en l'honneur de l'équipe du JINR.
- 106. Le seaborgium , Sg, nommé en l'honneur de Glenn T. Seaborg . Ce nom a suscité la controverse car Seaborg était encore vivant, mais il a finalement été accepté par la communauté chimiste internationale (1974). Cette découverte a également été revendiquée par le JINR. L'IUPAC a conclu que l'équipe de Berkeley avait été la première à synthétiser l'élément de manière convaincante.
- La Gesellschaft für Schwerionenforschung (Société pour la recherche sur les ions lourds) à Darmstadt , Hessen, Allemagne, dirigée principalement par Gottfried Münzenberg , Peter Armbruster et Sigurd Hofmann , de 1980 à 2000 :
- 107. Le bohrium (Bh), nommé en l'honneur du physicien danois Niels Bohr , qui a joué un rôle important dans l'élucidation de la structure de l' atome (1981). Cette découverte a également été revendiquée par le JINR. L'IUPAC a conclu que le GSI avait été le premier à synthétiser cet élément de manière convaincante. L'équipe du GSI avait initialement proposé le nielsbohrium (Ns) pour résoudre le différend concernant la dénomination de l'élément 105, mais cette proposition a été modifiée par l'IUPAC, car il n'existait aucun précédent d'utilisation du prénom d'un scientifique dans le nom d'un élément.
- 108. Le hassium , Hs, tire son nom du latin « Hesse » , le Land allemand où ces travaux ont été menés (1984). Cette découverte a également été revendiquée par le JINR. L'IUPAC a conclu que le GSI avait été le premier à synthétiser l'élément de manière convaincante, tout en reconnaissant le travail pionnier du JINR.
- 109. Meitnerium , mont, nommé d'après Lise Meitner , une physicienne autrichienne qui fut l'une des premières scientifiques à étudier la fission nucléaire (1982).
- 110. Le darmstadtium , Ds, nommé d'après Darmstadt , en Allemagne, ville où ces travaux ont été réalisés (1994). Cette découverte a également été revendiquée par le JINR, qui a proposé le nom de becquerelium en hommage à Henri Becquerel , et par le LBNL, qui a proposé le nom de hahnium pour résoudre la controverse concernant l'élément 105 (malgré ses protestations contre la réutilisation de noms déjà établis pour différents éléments). L'IUPAC a conclu que le GSI avait été le premier à synthétiser cet élément de manière convaincante.
- 111. roentgenium , Rg, nommé d'après Wilhelm Röntgen , découvreur des rayons X (1994).
- 112. copernicium , Cn, nommé d'après l'astronome Nicolas Copernic (1996).
- RIKEN à Wakō, Saitama , Japon, dirigé principalement par Kōsuke Morita :
- 113. Le nihonium , Nh, doit son nom au Japon ( Nihon en japonais ), où cet élément a été découvert en 2004. Cette découverte a également été revendiquée par le JINR. L'IUPAC a conclu que le RIKEN avait été le premier à synthétiser l'élément de manière convaincante.
- Le JINR à Dubna, en Russie, dirigé principalement par Yuri Oganessian , en collaboration avec plusieurs autres laboratoires, dont le Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL), depuis 2000 :
- 114. flerovium , Fl, nommé d'après le laboratoire Flerov des réactions nucléaires du JINR (1999).
- 115. moscovium , Mc, nommé d'après l'oblast de Moscou , où l'élément a été découvert (2004).
- 116. livermorium , Lv, nommé d'après le Lawrence Livermore National Laboratory, un collaborateur du JINR dans la découverte (2000).
- 117. tennessine , Ts, d'après le Tennessee , l'emplacement du Laboratoire national d'Oak Ridge (2010).
- 118. oganesson , Og, d'après Yuri Oganessian , qui a dirigé l'équipe JINR dans sa découverte des éléments 114 à 118 (2002).