Unbibium

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L'unbibium (symbole Ubb) est la dénomination systématique attribuée par l'UICPA à l'élément chimique hypothétique de numéro atomique 122. Dans la littérature scientifique, il est généralement appelé .

Cet élément de la du tableau périodique appartiendrait à la famille des superactinides, et ferait partie des éléments du bloc g. Sa configuration électronique serait, par application de la règle de Klechkowski, , mais a été calculée, en prenant en compte les corrections induites par la chromodynamique quantique et la , comme étant ; d'autres résultats ont été obtenus par des méthodes un peu différentes, par exemple par la méthode Dirac-Fock-Slater, de sorte que l'élément 122 n'aurait pas d'électron dans la sous-couche 5g.

Tentatives de synthèse

La synthèse de cet élément a été tentée par les deux acteurs habituels en matière de noyaux superlourds, à savoir le (JINR) à Doubna en Russie dès 1972, et le (GSI) à Darmstadt en Allemagne en 2000. Les deux laboratoires ont bombardé des cibles avec des ions de pour le JINR, et de pour le GSI, dans l'espoir de produire des noyaux de 304122 et 308122 respectivement :

+ → au JINR par fusion chaude (Flerov et al. en 1972) avec une résolution de ;

+ → au GSI en 2000 selon la même méthode mais avec une bien meilleure résolution.

Ces expériences infructueuses ont néanmoins montré que la détection de l' nécessiterait d'atteindre des sensibilités aussi fines que quelques femtobarns.

Le GSI avait auparavant tenté de produire en 1978 de l' en bombardant une cible d'erbium naturel avec des ions de :

+ → → échec.

Plusieurs expériences ont été menées au JINR dans les années 2000-2004 pour étudier les caractéristiques de fission de noyaux composés de 306122. Deux réactions ont été explorées :

+ → ; + → .

Ces expériences ont révélé comment des noyaux comme celui-ci fissionnent essentiellement en expulsant des nucléides à couches nucléaires pleines, comme l' (, ). Elles ont également permis de montrer que le rendement du processus de fusion-fission étant semblable qu'on utilise des projectiles de 48Ca ou de 58Fe, ce qui avait montré la possibilité d'utiliser ces derniers, qui sont plus lourds, pour la synthèse d'éléments superlourds.

Compte tenu de l'impossibilité jusqu'à ce jour d'observer l', l'annonce d'A. Marinov en 2008 selon laquelle ils auraient détecté un taux de 10−11 à 10−12 atomes de cet élément dans un dépôt naturel de thorium a été largement rejetéeEn raison semble-t-il à la fois du manque de fiabilité du mode opératoire aboutissant à ce résultat, d'incohérences dans l'article soumis à publication, et des antécédents de M. Marinov en matière d'annonces prématurées d'éléments superlourds., bien que l'auteur suggère avoir mis en évidence un isomère stable d'un isotope d' 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 Royal Society of Chemistry, .

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 magiquesEncyclopaedia Britannica : article « Magic Number », § « The magic numbers for nuclei ». 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 qui 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, de sorte que, selon les modèles, le nombre magique suivant serait à rechercher pour Z compris entre 114 et 126.

Plus précisément, le 306122 pourrait être « doublement magique » avec et , 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 , l'un des neuf mésons dits « sans saveur ».

Notes et références

Voir aussi

Unbibium

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