Des physiciens ont créé un nouvel élément chimique

Un nouvel élément chimique va faire son entrée dans le tableau périodique des éléments : il s'agit de l'élément 117, un élément chimique artificiellement créé par des physiciens.

C'est le plus lourd élément chimique jamais observé : l'élément 117. Se caractérisant par un atome doté de 117 protons comme son numéro atomique l'indique, cet élément chimique qui n'a pas encore été officiellement baptisé a été artificiellement créé par une collaboration internationale de chimistes et de physiciens. Sa synthèse fait l'objet d'une publication le 1er mai 2014 dans la revue Physical Review Letters.

Pour comprendre le contexte scientifique dans lequel s'inscrit la synthèse de l'élément 117, mentionnons au préalable les quelques éléments scientifiques suivant. Tout d'abord, rappelons que le noyau des atomes est composé de protons et de neutrons : plus leur nombre est élevé, et plus l'élément chimique en question est « lourd ». Dans la nature, l'élément chimique le plus lourd est l'uranium, qui possède 92 protons. Il n'existe donc pas à l'état naturel des éléments chimiques dont le noyau des atomes possède un nombre de protons supérieur à 92. Pour les observer, ces éléments chimiques lourds doivent être synthétisés artificiellement en laboratoire. Des travaux très difficiles, car ces atomes sont généralement instables et possèdent donc une durée de vie très courte, ce qui complique forcément leur détection.

Toutefois, la théorie prédit l'existence d'un « îlot de stabilité » pour des atomes constitués d'un nombre de protons très supérieurs à ceux de l'uranium. En d'autres termes, il existerait des éléments chimiques extrêmement lourds, mais qui seraient aussi très stable. D'où l'intérêt de synthétiser en laboratoire des éléments chimiques de plus en plus lourds, afin d'accéder à ce fameux « îlot de stabilité ». Et c'est précisément l'un des objectifs qui a présidé à la synthèse de l'élément 117, dans les murs du Centre de Recherche sur les Ions Lourds (Darmstadt, Allemagne)...

Pour produire l'élément 117, ses créateurs ont accéléré des noyaux d'atomes afin de provoquer une fusion entre deux noyaux atomiques, un événement dont on sait qu'il peut déboucher de temps à autre sur la production d'un noyau atomique lourd. Une exérience délicate, car lors de ces opérations de fusion entre deux atomes, les noyaux atomiques ainsi créés sont tellement excités qu'ils fissionnent souvent avant d'être détectés par les expérimentateurs.

Il est à noter qu'un atome d'élément 117 avait été observé pour la première fois dès 2010 par une collaboration americano-russe officiant au Joint Institute for Nuclear Research (Dubna, Russie)

Ces travaux ont été publiés le 1er mai 2014 dans la revue Physical Review Letters, sous le titre "48Ca + 249Bk Fusion Reaction Leading to Element Z = 117: Long-Lived α-Decaying 270Db and Discovery of 266Lr ".