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L'équipe du GSI ayant découvert l'élément 112. Crédit : A. Zschau, GSI
La création d'éléments artificiels est presque aussi ancienne que la découverte de la radioactivité. Depuis des décennies, des scientifiques de par le monde rivalisent d'ingéniosité pour créer des noyaux plus lourds que celui de l'uranium. De tels éléments nous renseignent sur les forces nucléaires et nous permettent de mieux comprendre les différentes réactions à l'origine des éléments chimiques lorsqu'une supernovaesupernovae explose et que son flux de neutrons provoque l'apparition d'éléments plus lourds que le fer.
Les transuraniens, comme on les appelle, sont des éléments radioactifs très instables dont le numéro atomiquenuméro atomique dépasse 92. Leur temps de vie est généralement très court et à part le plutoniumplutonium et le neptuniumneptunium que l'on retrouve en quantités presque infinitésimales associés à du mineraiminerai riche en uranium, ils n'existent pas sur Terre.
L'une des méthodes pour les créer consiste à faire collisionner des faisceaux d'ionsions lourds et c'est ainsi qu'au cours des années des éléments comme le fermiumfermium et le lawrenciumlawrencium (du nom des pionniers de la physiquephysique nucléaire) ont été synthétisés en accélérateurs.
En 1996, Sigurd Hofmann était à la tête de l'équipe ayant produit le premier noyau de numéro atomique 112. Riche en neutrons, il est 227 fois plus lourd approximativement que l'atomeatome d'hydrogènehydrogène. Un seul noyau avait été découvert dans les produits de collisions effectuées au GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung (Centre de recherche sur les ions lourds) à Darmstadt en Allemagne.
82 + 30 = 112
Il avait fallu pour y parvenir rassembler une équipe de 21 physiciensphysiciens parmi lesquels des Russes, des Slovaques, des Allemands et des Finlandais. La découverte avait été confirmée en 2002 avec un autre accélérateur, celui du Riken, au Japon.
Utiliser d'autres instruments est un bon moyen d'éliminer l'influence de biais systématique dans les expériences. C'est ainsi que la fusionfusion complète d'un noyau de zinczinc, faisant partie d'un faisceau entré en collision avec une cible fixe, avec un noyau de plombplomb, a produit fugacement un nouvel élément chimique. Pour mémoire les numéros atomiques du zinc et du plomb sont respectivement 30 et 82.On peut vérifier facilement que leur somme fait bien 112...
Ce n'est pas la première fois que le GSI s'illustre par la création de transuraniens. Depuis 1981, les chercheurs de ce laboratoire ont en effet découverts 6 éléments lourds nouveaux de numéros atomiques allant de 107 à 111 : bohrium, hassium, meitnerium, darmstadtium et roentgenium.
L'IUPAC vient donc de reconnaître officiellement la découverte de l'élément 112 et il reste désormais une étape important. Pendant quelques semaines, les membres de l'équipe à l'origine de cette avancée dans la connaissance humaine vont maintenant délibérer pour trouver un nom à ce nouvel élément. Dans six mois l'IUPAC fixera son nom officiel...
