- Unbibium
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Unbibium Unbiunium ← Unbibium → Unbitrium —
122Ubb ↑ Ubb ↓ Usb Table complète • Table étendue Informations générales Nom, symbole, numéro Unbibium, Ubb, 122 Série chimique Indéfinie, ou superactinide[1] Groupe, période, bloc ND, 8, g No CAS [2] Propriétés atomiques Configuration électronique Théoriquement [Uuo] 5g2 8s2 ;
sans doute altérée (effets relativistes)Électrons par niveau d’énergie Peut-être 2, 8, 18, 32, 34, 18, 8, 2 Propriétés physiques État ordinaire Présumé solide Isotopes les plus stables iso AN Période MD Ed PD MeV Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire. L'unbibium est le nom provisoire donné par l'UICPA à l'élément chimique hypothétique de numéro atomique 122 (symbole provisoire Ubb). Dans la littérature scientifique, il est généralement appelé élément 122.
Cet élément de la 8ème période du tableau périodique appartiendrait à la série des superactinides, et ferait partie des éléments du bloc g. Sa configuration électronique serait, par application la règle de Klechkowski, [Uuo] 5g2 8s2, mais a été calculée, en prenant en compte les corrections induites par la chromodynamique quantique et la distribution relativiste de Breit-Wigner, notamment sous la forme [Uuo] 8s2 8p2 [3] ; d'autres résultats ont été obtenus par des méthodes un peu différentes.
Sommaire
Tentatives de synthèse
La synthèse de cet élément a été tentée par les deux acteurs habituels en matière de noyaux superlourds, à savoir l'Institut unifié de recherches nucléaires (JINR) de Doubna en Russie dès 1972 et le GSI de Darmstadt en Allemagne en 2000. Les deux laboratoires ont bombardé des cibles d'uranium 238 avec des ions zinc 66 pour le JINR, et zinc 70 pour le GSI, dans l'espoir de produire des noyaux d'unbibium 304 et d'unbibium 308 respectivement :
à l'Institut unifié de recherches nucléaires par fusion chaude (Flerov et al. en 1972) avec une résolution de 5 mb
au GSI en 2000 selon la même méthode mais avec une bien meilleure résolution.
Ces expériences infructueuses ont néanmoins montré que la détection d'unbibium nécessiterait d'atteindre des sensibilités aussi fines que quelques femtobarns, ce qui donne une idée du défi représenté par la recherche de ces noyaux atomiques.
L'annonce d'A. Marinov et al. en 2008 selon laquelle ils auraient détecté un taux de 10-11 à 10-12 atomes d'unbibium dans un dépôt naturel de thorium[4] a par conséquent été largement rejetée[5], bien que l'auteur suggère avoir mis en évidence un isomère stable d'un isotope d'unbibium qui se serait accumulé naturellement en raison de sa période radioactive supérieure à cent millions d'années ; il aurait, selon ses dires, soumis son article pour publication aux revues britanniques Nature et Nature Physics qui l'auraient toutes deux refusé[6].
Stabilité des nucléides de cette taille
Aucun superactinide n'a jamais été observé, et on ignore si l'existence d'un atome aussi lourd est physiquement possible.
Le modèle en couches du noyau atomique prévoit l'existence de nombres magiques[7] par type de nucléons en raison de la stratification des neutrons et des protons en niveaux d'énergie quantiques dans le noyau postulée par ce modèle, à l'instar de ce qu'il se passe pour les électrons au niveau de l'atome ; l'un de ces nombres magiques est 126, observé pour les neutrons mais pas encore pour les protons, tandis que le nombre magique suivant, 184, n'a jamais été observé : on s'attend à ce que les nucléides ayant environ 126 protons (unbihexium) et 184 neutrons soient sensiblement plus stables que les nucléides voisins, avec peut-être des périodes radioactives supérieures à la seconde, ce qui constituerait un « îlot de stabilité ».
La difficulté est que, pour les atomes superlourds, la détermination des nombres magiques semble plus délicate que pour les atomes légers[8], de sorte que, selon les modèles, le nombre magique suivant serait à rechercher pour Z compris entre 114 et 126.
Plus précisément, l’unbibium 306 pourrait être « doublement magique » avec 122 protons et 184 neutrons, selon l'une des versions de la théorie dite du « champ moyen relativiste » (RMF). L'unbibium fait partie des éléments dont il serait possible de produire, avec les techniques actuelles, des isotopes dans l'îlot de stabilité ; la stabilité particulière de tels nucléides serait due à un effet quantique de couplage des mésons ω[9], l'un des neuf mésons dits « sans saveur ».
Notes et références
- L'élément 122 n'ayant jamais été synthétisé ni a fortiori reconnu par l'UICPA, il n'est pas classé dans une série chimique. On le range éventuellement parmi les superactinides suite aux travaux de Glenn Seaborg dans les années 1940 sur l'extension du tableau périodique, mais la tendance actuelle est plutôt de le considérer comme chimiquement « non classé ».
- Base de données Chemical Abstracts interrogée via SciFinder Web le 15 décembre 2009 (résultats de la recherche)
- (en) Koichiro Umemoto et Susumu Saito, « Electronic Configurations of Superheavy Elements », dans Journal of the Physical Society of Japan, vol. 65, 1996, p. 3175-3179 [texte intégral (page consultée le 5 juillet 2011)] DOI:10.1143/JPSJ.65.3175
- A. Marinov, « Evidence for a long-lived superheavy nucleus with atomic mass number A=292 and atomic number Z=~122 in natural Th », dans arXiv.org, 2008 [texte intégral (page consultée le 2008-04-28)]
- En raison semble-t-il à la fois du manque de fiabilité du mode opératoire aboutissant à ce résultat, d'inconsistances dans l'article soumis à publication, et des antécédents de M. Marinov en matière d'annonces prématurées d'éléments superlourds.
- Royal Society of Chemistry, Chemistry World, "Heaviest element claim criticised"
- Encyclopaedia Britannica : article « Magic Number », § « The magic numbers for nuclei ».
- Robert V. F. Janssens, « Nuclear physics: Elusive magic numbers », dans Nature, vol. 435, 2005, p. 897-898(2) [texte intégral, lien DOI (pages consultées le 28/06/2009)]
- G. Münzenberg, M. M. Sharma, A. R. Farhan, « α-decay properties of superheavy elements Z=113-125 in the relativistic mean-field theory with vector self-coupling of ω meson », dans Phys. Rev. C, vol. 71, 19 mai 2005, p. 054310 [texte intégral, lien DOI]
Voir aussi
Articles connexes
Liens externes
- http://www.chemistry-blog.com/2008/04/29/adressing-marinovs-element-122-claim/
- http://www.rsc.org/chemistryworld/News/2008/May/02050802.asp
s1 s2 g f1 f2 f3 f4 f5 f6 f7 f8 f9 f10 f11 f12 f13 f14 d1 d2 d3 d4 d5 d6 d7 d8 d9 d10 p1 p2 p3 p4 p5 p6 1 H He 2 Li Be B C N O F Ne 3 Na Mg Al Si P S Cl Ar 4 K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr 5 Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe 6 Cs Ba La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn 7 Fr Ra Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Uut Uuq Uup Uuh Uus Uuo 8 Uue Ubn * Ute Uqn Uqu Uqb Uqt Uqq Uqp Uqh Uqs Uqo Uqe Upn Upu Upb Upt Upq Upp Uph Ups Upo Upe Uhn Uhu Uhb Uht Uhq Uhp Uhh Uhs Uho ↓ g1 g2 g3 g4 g5 g6 g7 g8 g9 g10 g11 g12 g13 g14 g15 g16 g17 g18 * Ubu Ubb Ubt Ubq Ubp Ubh Ubs Ubo Ube Utn Utu Utb Utt Utq Utp Uth Uts Uto Métalloïdes Non-métaux Halogènes Gaz rares Métaux alcalins Métaux alcalino-terreux Métaux de transition Métaux pauvres Lanthanides Actinides Superactinides Éléments non classés
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