Controverse sur le nom des transfermiens

La controverse sur le nom des transfermiens ou guerre des transfermiens s'étend des années 1960 à 1997 et concerne l'attribution des noms des éléments chimiques suivant le fermium (élément de numéro atomique 100 dans la classification périodique des éléments), plus particulièrement les éléments de numéros atomiques 102 à 109. Elle a impliqué des équipes de chercheurs travaillant dans trois centres différents : le Centre de recherche sur les ions lourds (GSI) à Darmstadt (Allemagne), l'Institut unifié de recherches nucléaires (JINR) à Doubna (Russie) et le Laboratoire national Lawrence-Berkeley (LBNL) à Berkeley (États-Unis). Ces équipes se sont disputé les découvertes de ces éléments et ainsi le droit de les nommer. L'Union internationale de chimie pure et appliquée (UICPA) et l'Union internationale de physique pure et appliquée (UIPPA) tentèrent de résoudre la controverse autour des éléments 104 et 105 dès 1974 à l'aide d'une commission , sans succès. Les deux institutions créèrent le (TWG) en 1986 pour attribuer les découvertes des transfermiens et, in fine, leur donner un nom. Les résultats du TWG furent utilisés, accompagnés des suggestions des équipes impliquées, pour établir les recommandations de l'UICPA de 1994. Ces dernières assignèrent un nom officiel à chacun des éléments 101 à 109. Cependant, elles suscitèrent de fortes critiques, notamment du côté américain, et l' adopta sa propre nomenclature. Par conséquent, de nouvelles recommandations furent adoptées par l'UICPA en 1997, attribuant un nom définitif à ces éléments.

Histoire

L'attribution de la découverte d'un élément chimique est associée à la réputation du découvreur et à son financement et, en période de guerre froide, cette attribution induit également un rayonnement international pour le pays concerné. Ainsi, la découverte et le nom des éléments 102 à 109, et plus particulièrement ceux des éléments 104, 105 et 106, ont été sujets à de multiples revendications en période de guerre froide dans ce qui a été appelé la guerre des transfermiens.... Cette controverse s'est étendue des années 1960 à 1997 et c'est la dernière sur les noms des éléments depuis celle concernant le changement du nom du colombium en niobium en 1949.. Elle a impliqué trois centres de recherche : le à Darmstadt, le à Doubna et le à Berkeley.

En 1974, l' et l' mirent en place une commission composée de scientifiques non directement impliqués dans la controverse (trois Soviétiques, trois Américains et trois autres)., pour statuer sur les annonces de découverte des éléments 104 et 105 et la dénomination systématique fut proposée comme solution temporaire pour l'ensemble des transfermiens en 1978.. Cependant, les membres de la commission ne se rencontrèrent jamais en son cadre et elle fut dissoute en 1984, les groupes de Berkeley et de Doubna continuant à appeler les éléments 104 et 105 des noms qu'ils avaient proposés (rutherfordium et hahnium pour Berkeley et kourchatovium et nielsbohrium pour Doubna). En réponse à cette situation, Peter Armbruster, du , suggéra en 1985 d'accepter le nom d'un élément synthétique uniquement si l'expérience dont il est issu est reproductible, et appelle à . En 1986, l', rejointe par la suite par l', créa le (), dont l'objectif fut de déterminer à quelles équipes attribuer les découvertes de tous les transfermiens, et ainsi de proposer un nom officiel pour chacun de ces éléments. Le était composé de Denys Wilkinson (Royaume-Uni), R. C. Barber (Canada), Norman Greenwood (Royaume-Uni), A. Z. Hyrnkiewicz (Pologne), Yves P. Jeannin (France), M. Lefort (France), M. Sakai (Japon), I. Ulehla (Tchécoslovaquie) et (Pays-Bas). Cette composition sera critiquée par l'équipe du : aucun des membres du n'est radiochimiste ou spécialiste des éléments lourds et seuls Jeannin et Greenwood sont rattachés à l', les autres étant liés à l'. En 1992, le attribua donc les découvertes de chacun des éléments 101 à 109 à l'une des équipes concurrentes pour chacun d'eux (voir tableau). En août de la même année, le prit l'initiative de chercher un compromis avec les deux autres centres de recherche impliqués. Il parvient à finaliser une liste de noms commune avec le pour les éléments 102 à 109 (voir tableau), qu'il soumit au laboratoire de Berkeley. Ce dernier rejeta la liste pour plusieurs raisons : certaines propositions des découvreurs étaient dissociées des éléments découverts, l'élément 102 était renommé alors que le nom précédent (nobélium) était déjà répandu, des noms ne devraient pas être proposés pour les découvertes non confirmées, et enfin l'élément 105 était nommé d'après Igor Kourtchatov, physicien soviétique impliqué dans le développement de la bombe atomique en URSS. L'attribution du servit néanmoins à définir les recommandations de l' de 1994, en intégrant également les suggestions des trois groupes impliqués dans les découvertes des transfermiens (Berkeley, Doubna et Darmstadt). Dans ces recommandations, l' conserva les noms déjà approuvés des éléments 101, 102 et 103.. Cependant, les recommandations de 1994 suscitèrent de nombreuses critiques, en particulier du côté américain, soutenu par des sociétés chimiques et nucléaires du Japon et de la Chine, parce que . Ainsi, l' adapta sa propre nomenclature peu après, en . Face aux critiques, , alors nouveau président de l', appela à la réunion de Guildford en à reconsidérer les noms choisis. À l'issue de cette rencontre, un nouveau compromis fut construit. En , de nouveaux noms furent approuvés par l', validant une proposition d' et aboutissant à une réduction significative des propositions russes. Cette dernière proposition différait néanmoins de celle de Guildford.

Élément 102

vignette|Alfred Nobel, éponyme du nobélium, vers 1883.|alt=Photographie en noir et blanc en buste d'un homme en costume portant la barbe.

En , l'Institut Nobel de physique de Stockholm annonça la découverte de l'élément 102 (251102 ou 253102) par bombardement d'une cible de divers isotopes du curium par des ions 13C4+ et proposa de l'appeler nobélium. Cependant, en décembre de la même année, le Laboratoire national Lawrence-Berkeley révéla des erreurs dans cette annonce, et reproduisit l'expérience de synthèse de Stockholm sans identifier de trace de l'élément 102, invalidant la découverte.. Entre 1957 et 1958, l'Institut de l'énergie atomique de Moscou bombarda des cibles de plutonium 239 et 241 par des ions d'16O et remarqua qu'il pourrait avoir produit l'élément 102, qu'il nomma joliotium. Néanmoins, les données étaient insuffisantes pour conclure à une découverte. En 1958, le Laboratoire national Lawrence-Berkeley annonça à son tour la découverte de l'isotope 254102 et souhaita conserver le nom nobélium car il était répandu et euphonique. Le groupe moscovite, qui s'était déplacé à l'Institut unifié de recherches nucléaires à Doubna, révéla des erreurs dans la découverte de Berkeley et, en 1964, montra que l'isotope produit n'était pas le 254102. Entre 1963 et 1966, de nombreux isotopes de l'élément 102 furent découverts à Doubna et le groupe affirma sa préférence pour le nom joliotium. En 1967, le groupe de Berkeley produisit l'isotope 253102 en utilisant la même méthode qu'à Stockholm, mais trouva une période radioactive différente de celle annoncée par Stockholm. Finalement, le attribua la découverte définitive de l'élément 102 à l'équipe de Doubna à partir de deux signalements de 1966 jugés concluants, mais l'Union internationale de chimie pure et appliquée () choisit le nom nobélium.

Élément 103

La découverte de l'élément 103 via l'isotope 257103 fut annoncée en 1958 par le Laboratoire national Lawrence-Berkeley, qui proposa le nom lawrencium pour cet élément. L'Institut unifié de recherches nucléaires () obtint l'élément 103 en 1965 et contesta en 1967 la découverte de Berkeley en montrant que les propriétés du 257103 ne correspondent pas à celles annoncées par Berkeley. L'Institut choisit d'appeler cet élément rutherfordium. En réponse, le Laboratoire national Lawrence-Berkeley modifia son annonce et conclut à la découverte de 258103 ou 259103. Le nom lawrencium fut approuvé par l' en 1971. Après réanalyse, le () considéra en 1992 que l'annonce du de 1965 était plus précise que la première du groupe de Berkeley, mais non concluante ; les doutes concernant l'élément 103 furent levés en 1971 par le groupe de Berkeley, qui confirma les travaux des deux groupes, justifiant le partage de la découverte entre Berkeley et Doubna. Le nom lawrencium fut conservé en raison de son usage plus courant..

Élément 104

En 1964, le groupe de Doubna annonça la découverte de l'élément 104 et publia des articles en 1969 et 1970 étayant la découverte du 259104. Le groupe de Doubna proposa ainsi le nom kourchatovium pour cet élément. Cette découverte fut contestée par le groupe de Berkeley, déclarant qu'elle reposait sur une mauvaise interprétation des données expérimentales, et annonça également, à la suite d'expériences s'étalant sur les années 1969-1970, la découverte de l'élément 104 (isotopes 257104, 259104 et 261104), qu'il nomma rutherfordium. L' adopta temporairement une dénomination systématique et nomma l'élément 104 unnilquadium (Unq). En 1993, l' et l'Union internationale de physique pure et appliquée () partagèrent la découverte de l'élément 104 entre les deux groupes, ayant considéré que, même si les périodes radioactives déterminées par Doubna étaient erronées, le groupe a été capable de détecter l'activité de fission de l'élément. En 1994, l' nomma l'élément 104 dubnium d'après le groupe de Doubna mais l' décida, en 1995, de conserver le nom rutherfordium pour ses publications. Finalement, l' revint sur sa décision en 1997, et nomma l'élément 104 rutherfordium, le nom dubnium ayant été attribué à l'élément 105.

Élément 105

vignette|Niels Bohr, éponyme du nielsbohrium, en 1945.|alt=Photographie en noir et blanc en buste d'un homme aux cheveux blancs.

En , le Laboratoire national Lawrence-Berkeley annonça la découverte de l'élément 105 et suggéra le nom hahnium. En juin de la même année, le groupe de Doubna annonça également la découverte de cet élément et proposa le nom nielsbohrium. Les deux dénominations furent ainsi utilisées dans la littérature scientifique. Le attribua la découverte de l'élément aux deux groupes, leurs travaux se complétant et les deux ayant synthétisé l'élément. Dans ses recommandations de 1994, l' ne retint aucun des deux noms proposés et nomma l'élément 105 joliotium puis dubnium dans ses recommandations de 1997..

Élément 106

vignette|Glenn Theodore Seaborg, éponyme du seaborgium, en 1951.|alt=Photographie en noir et blanc en buste d'un homme.