Les scientifiques ont étudié avec succès l’einsteinium – l’un des éléments les plus insaisissables et les plus lourds du tableau périodique – pour la première fois depuis des décennies Cette réalisation rapproche les chimistes de la découverte de la soi-disant «île de stabilité», où certains des éléments les plus lourds et les plus éphémères résideraient.

Le US Le ministère de l’Énergie a découvert l’einsteinium pour la première fois en 1952 lors des retombées du premier test de bombe à hydrogène L’élément ne se produit pas naturellement sur Terre et ne peut être produit qu’en quantités microscopiques à l’aide de réacteurs nucléaires spécialisés Il est également difficile à séparer des autres éléments, est hautement radioactif et se désintègre rapidement, ce qui le rend extrêmement difficile à étudier.

Des chercheurs du Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab) de l’Université de Californie, ont récemment créé un échantillon de 233 nanogrammes d’einsteinium pur et ont mené les premières expériences sur l’élément depuis les années 1970 Ce faisant, ils ont pu découvrir pour la première fois certaines des propriétés chimiques fondamentales de l’élément.

“Il est difficile de faire juste à cause de son emplacement dans le tableau périodique”, a déclaré le co-auteur Korey Carter, professeur adjoint à l’Université de l’Iowa et ancien scientifique au Berkeley Lab, à Live Science

Comme d’autres éléments de la série des actinides – un groupe de 15 éléments métalliques trouvés en bas du tableau périodique – l’einsteinium est fabriqué en bombardant un élément cible, dans ce cas le curium, avec des neutrons et des protons pour créer des éléments plus lourds L’équipe a utilisé un réacteur nucléaire spécialisé au Oak Ridge National Laboratory dans le Tennessee, l’un des rares endroits au monde où l’einsteinium peut être fabriqué.

Cependant, la réaction est conçue pour fabriquer du californium – un élément commercialement important utilisé dans les centrales nucléaires – et ne produit donc qu’une très petite quantité d’einsteinium en tant que sous-produit Extraire un échantillon pur d’einsteinium à partir de californium est difficile en raison des similitudes entre les deux éléments, ce qui signifie que les chercheurs se sont retrouvés avec seulement un petit échantillon d’einsteinium-254, l’un des isotopes les plus stables, ou versions, de l’élément insaisissable.

“C’est une très petite quantité de matériel”, a déclaré Carter “Vous ne pouvez pas le voir, et la seule façon de le savoir, c’est que c’est grâce à son signal radioactif”

Cependant, obtenir l’einsteinium n’est que la moitié de la bataille Le problème suivant est de trouver un endroit pour le garder

Einsteinium-254 a une demi-vie de 276 jours – le temps pour que la moitié du matériau se désintègre – et se décompose en berkelium-250, qui émet un rayonnement gamma très dommageable Des chercheurs du laboratoire national Los Alamos au Nouveau-Mexique ont conçu un porte-échantillon spécial imprimé en 3D pour contenir l’einsteinium et protéger les scientifiques du Berkeley Lab de ce rayonnement

“Il se dégrade constamment, donc vous en perdez 72% de votre masse chaque mois lorsque vous l’étudiez », a déclaré Carter “Vous devez en tenir compte lorsque vous planifiez vos tests”

L’équipe du Berkeley Lab avait l’habitude de traiter d’autres éléments à courte demi-vie Malgré tout, l’équipe a commencé son travail juste avant l’éclosion de la pandémie COVID-19, ce qui signifie qu’elle a perdu un temps précieux et n’a pas été en mesure de terminer toutes les expériences prévues.

La principale conclusion de l’étude a été la mesure de la longueur de la liaison einsteinium – la distance moyenne entre deux atomes liés – une propriété chimique fondamentale qui aide les scientifiques à prédire comment elle interagira avec d’autres éléments Ils ont constaté que la longueur de la liaison de l’einsteinium va à l’encontre de la tendance générale des actinides C’est quelque chose qui avait été théoriquement prédit dans le passé, mais qui n’a jamais été prouvé expérimentalement auparavant

Comparé au reste de la série des actinides, l’einsteinium luminescent également très différemment lorsqu’il est exposé à la lumière, ce que Carter décrit comme “un phénomène physique sans précédent”D’autres expériences sont nécessaires pour déterminer pourquoi

La nouvelle étude “jette les bases pour pouvoir faire de la chimie sur de très petites quantités”, a déclaré Carter. “Nos méthodes permettront à d’autres de repousser les limites en étudiant d’autres éléments de la même manière”

Les recherches de l’équipe pourraient également faciliter la création d’einsteinium à l’avenir Dans ce cas, l’einsteinium pourrait potentiellement être utilisé comme élément cible pour la création d’éléments encore plus lourds, y compris des éléments non découverts comme l’élément hypothétique 119, également appelé ununennium L’un des objectifs ultimes de certains chimistes serait de découvrir ensuite des éléments super-lourds hypothétiques qui ont des demi-vies de minutes voire de jours – ce qui signifie qu’ils «vivent» sur cet îlot de stabilité – par rapport aux microsecondes tout au plus pour les demi-vies de autres éléments lourds

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Actualités – FR – Les chimistes créent et capturent l’einsteinium, le 99e élément insaisissable

Source: https://www.livescience.com/einsteinium-experiments-uncover-chemical-properties.html

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