- Untrioctium
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Untrioctium Untriseptium ← Untrioctium → Untriennium —
138Uto ↑ Uto ↓ Uoo Table complète • Table étendue Informations générales Nom, symbole, numéro Untrioctium, Uto, 138 Série chimique Indéfinie, ou superactinide[1] Groupe, période, bloc ND, 8, g No CAS [2] Propriétés atomiques Configuration électronique Théoriquement [Uuo] 5g18 8s2 ;
sans doute altérée (effets relativistes)Électrons par niveau d’énergie Peut-être 2, 8, 18, 32, 50, 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'untrioctium est le nom provisoire attribué par l'UICPA à l'élément chimique hypothétique de numéro atomique 138 (symbole provisoire Uto).
Cet élément de la 8ème période du tableau périodique appartiendrait à la série des superactinides, et ferait partie des éléments du bloc g.
A mesure que l'on s'éloigne de l'îlot de stabilité (ne dépassant pas Z ≈ 127), les atomes hyperlourds devraient rapidement devenir extrêmement instables, au point que Z ≈ 130 est fréquemment cité comme limite « expérimentale » à l'existence pratique de ces éléments[3] ; il n'est donc pas certain que l'élément 138 puisse un jour être effectivement détecté.
Difficultés mathématiques dans la modélisation des noyaux à plus de 137 protons
Certaines équations approchées ou non relativistes font intervenir le produit αZ, dans lequel α représente la constante de structure fine, et ne sont valides que lorsque ce produit est inférieur à 1 ; dans la mesure où α ≈ 1/137, un problème apparaît à partir de l'untriseptium, pour lequel Z = 137 et donc αZ ≈ 1 :
- D'après le modèle de Bohr, non relativiste, la vitesse d'un électron de la sous-couche 1s serait supérieure à la célérité de la lumière pour Z > 137 :
- L'équation de Dirac devient également invalide au-dela de Z = 137 pour la même raison, en exprimant l'énergie d'un atome à l'état fondamental par :
- où me est la masse de l'électron au repos.
Ces difficultés sont levées si l'on tient compte des effets relativistes dans le cortège électronique ainsi que de la dimension non nulle des noyaux atomiques (d'autant plus sensible que ces noyaux sont gros), de sorte que la limite maximale théorique du nombre de protons dans un noyau atomique est repoussée, selon les modèles, de 35 à 70 unités au-delà de 137 (i.e. 170 à 210 protons).
Références
- L'élément 138 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)
- Encyclopaedia Britannica : article « Transuranium Element », dont la brève section « End of Periodic Table » en fin d'article situe entre 170 et 210 le nombre limite de protons pouvant être contenus dans un même noyau, mais vers 130 la limite effective au-delà de laquelle les atomes cesseraient d'être observables.
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