« Mendélévium » : différence entre les versions

Le mendélévium a été le neuvième [[Transuranien|élément transuranien]] à être synthétisé. Il a d'abord été [[Découverte des éléments chimiques|synthétisé]] par [[Albert Ghiorso]], {{Lien|fr=Bernard G. Harvey|lang=de|trad=Bernard G. Harvey|texte=Bernard G. Harvey}}, {{Lien|fr=Gregory R.Choppin|lang=en|trad=Gregory Robert Choppin|texte=Gregory R.Choppin}}, {{Lien|fr=Stanley G. Thompson|lang=en|trad=Stanley Gerald Thompson|texte=Stanley G. Thompson}} et [[Glenn Theodore Seaborg|Glenn T. Seaborg]] en [[1955]] à l'[[université de Californie]], à [[Berkeley (ville)|Berkeley]]. Les chercheurs ont produit l'[[isotope]] ²⁵⁶Md ([[période radioactive]] d'environ 77 minutes<ref>{{Article|prénom1=G.|nom1=Audi|prénom2=O.|nom2=Bersillon|prénom3=J.|nom3=Blachot|prénom4=A. H.|nom4=Wapstra|titre=The Nubase evaluation of nuclear and decay properties|périodique=Nuclear Physics A|série=The 2003 NUBASE and Atomic Mass Evaluations|volume=729|numéro=1|date=2003-12-22|doi=10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001|lire en ligne=http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0375947403018074|consulté le=2016-12-22|pages=3–128|langue=en}}.</ref>) par bombardement d'une cible d'²⁵³[[einsteinium|Es]] par des [[particule alpha|particules alpha]] ([[hélium 4|⁴He]]²⁺) dans le [[cyclotron]] de 60 pouces du [[Laboratoire national Lawrence-Berkeley|{{langue|en|texte=Berkeley Radiation Laboratory}}]]. ²⁵⁶Md devient ainsi le premier isotope de tous les éléments à être synthétisés un atome à la fois<ref>{{Article|prénom1=Andreas|nom1=Türler|prénom2=Valeria|nom2=Pershina|titre=Advances in the Production and Chemistry of the Heaviest Elements|périodique=Chemical Reviews|volume=113|numéro=2|date=2013-02-13|issn=0009-2665|doi=10.1021/cr3002438|lire en ligne=https://dx.doi.org/10.1021/cr3002438|langue=en|pages=1240}}.</ref>. Au total, 70 atomes de mendélévium ont été produits<ref name=discovery>{{article|langue=en|doi=10.1103/PhysRev.98.1518|url=https://books.google.com/books?id=e53sNAOXrdMC&pg=PA101|titre=New Element Mendelevium, Atomic Number 101|date=1955|nom1=Ghiorso|prénom1=A.|nom2=Harvey|prénom2=B.|nom3=Choppin|prénom3=G.|nom4=Thompson|prénom4=S.|nom5=Seaborg|prénom5=G.|journal=Physical Review|volume=98|pages=1518–1519|bibcode = 1955PhRv...98.1518G|isbn=9789810214401|numéro=5 }}.</ref>. Cette découverte s'inscrit dans un programme, commencé en 1952, d'irradiation du [[plutonium]] avec des [[neutron]]s pour le transformer en [[actinide]]s plus lourds<ref name="Choppin">{{article|langue=en|prénom = Gregory R.|nom = Choppin|date = 2003 |titre = Mendelevium|journal = Chemical and Engineering News|url = http://pubs.acs.org/cen/80th/mendelevium.html|volume = 81|numéro = 36}}.</ref>. Cette méthode était essentielle étant donné que la [[capture neutronique]], utilisée précédemment pour la synthèse de transuraniens, est inefficace à cause de l'absence de [[désintégration bêta|désintégrations bêta]] parmi les [[isotopes du fermium]] qui devraient donner le prochain élément, le mendélévium, et aussi à cause de la courte période radioactive de ²⁵⁸[[fermium|Fm]] qui constitue ainsi un obstacle au succès de la capture neutronique<ref name=NUBASE>{{article | titre = The N<small>UBASE</small> evaluation of nuclear and decay properties | doi = 10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001 | nom1 = Audi | prénom1 = G. | nom2 = Bersillon | prénom2 = O. | nom3 = Blachot | prénom3 = J. | nom4 = Wapstra | prénom4 = A. H. | journal = Nucl. Phys. A | volume = 729 | pages = 3–128 | année = 2003 | url = http://amdc.in2p3.fr/nubase/Nubase2003.pdf | bibcode=2003NuPhA.729....3A}}.</ref>.

Choppin suggéra d'utiliser l'[[acide α-hydroxyisobutyrique]] pour séparer les atomes de mendélévium de ceux des actinides plus légers également produits lors de la synthèse<ref name=Choppin/>. La méthode de synthèse elle-même a fait appel à une technique utilisant le recul des atomes de mendélévium produits, introduite par Albert Ghiorso. Pour cette technique, l'einsteinium est placé du côté opposé de la partie de la cible qui fait face au faisceau de particules alpha, permettant le recul des atomes de mendélévium qui devaient posséder suffisamment de [[quantité de mouvement]] pour quitter la cible et être retenus sur une feuille d'or. Cette technique donne un très bon rendement, rendu nécessaire par la faible quantité d'einsteinium de la cible<ref name=discovery/>. La cible se compose ainsi d'environ 10⁹ atomes d'²⁵³Es déposés par [[galvanoplastie|électroplacage]] sur une fine feuille d'or. Elle a été bombardée par des particules alpha de 41&nbsp;[[MeV]] au cyclotron de Berkeley avec une forte intensité de 6×10¹³ particules par seconde sur une surface de 0,05&nbsp;cm². La cible était refroidie par de l'[[eau]] ou de l'[[hélium liquide]] et la feuille pouvait être remplacée<ref name=discovery/>{{,}}<ref name=book1>{{ouvrage|langue=en|url=https://books.google.com/books?id=4KcVj3xqsrAC&pg=PA40|pages totales=40–42|titre=On beyond uranium: journey to the end of the periodic table|auteur=Hofmann, Sigurd|éditeur=CRC Press|isbn=0-415-28496-1|date=2002}}.</ref>.

Le jour de la découverte, le 19 février, l'irradiation alpha de la cible d'einsteinium s'étala sur trois sessions de trois heures. Le cyclotron était placé sur le campus de l'[[Université de Californie]], éloigné du {{langue|en|texte=Radiation Laboratory}}. Face à cette situation, une procédure complexe a été mise en place. Ghiorso préleva les feuilles du dispositif récépteur (il y avait trois cibles et trois dispositifs récepteurs) du cyclotron et les confia à Harvey ; ce dernier utilisa de l'[[eau régale]] pour les dissoudre et les faire passer à travers une colonne de résine [[échangeur d'ions|échangeuse d'anions]] pour séparer les [[transuranien|éléments transuraniens]] de l'or et d'autres produits<ref name=Choppin/>{{,}}<ref name=book2>{{ouvrage|langue=en|url=https://books.google.com/books?id=U4rnzH9QbT4C&pg=PA11|pages totales=9–11|titre=The new chemistry|auteur=Hall, Nina|éditeur=Cambridge University Press|date=2000|isbn=0-521-45224-4}}.</ref>. Les gouttes de solution résultantes introduites dans un [[tube à essais]], Choppin et Ghiorso se dirigèrent aussi vite que possible au {{langue|en|texte=Radiation Laboratory}}. Une fois arrivés, Thompson et Choppin utilisèrent une colonne de résine échangeuse de cations et l'acide α-hydroxyisobutyrique. Les gouttes de solutions furent collectées sur des disques de [[platine]] et séchées sous des lampes chauffantes. Les trois disques sont supposés contenir respectivement du fermium, aucun nouvel élément et du mendélévium. Finalement, ces disques furent placés au sein d'un dispositif permettant l'enregistrement des événements de fission spontanée, révélant le nombre et le temps des désintégrations. Ainsi la détection n'était pas directe mais se basait sur l'observation d'événements de fission spontanée survenant chez l'isotope fils du mendélévium par capture électronique, ²⁵⁶Fm. Cinq événements de ce type ont été identifiés, quatre suffisant à prouver l'identification chimique de l'élément 101<ref name=Choppin/>. Des analyses additionnelles et des expérimentations plus poussées montrèrent que l'isotope du mendélévium produit avait un [[nombre de masse]] de 256 et se désintégrait par capture électronique en fermium 256 avec une période radioactive d'environ 1,5&nbsp;h<ref name=NUBASE/>.

Les isotopes légers du mendélévium (²⁴⁵Md à ²⁴⁷Md) sont principalement produits par bombardement de cibles de [[isotopes du bismuth|²⁰⁹Bi]] avec [[isotopes de l'argon|⁴⁰Ar]], tandis que des isotopes légèrement plus lourds (²⁴⁸Md à ²⁵³Md) sont produits par bombardement de cibles de [[plutonium]] ([[plutonium 239|²³⁹Pu]] et [[plutonium 240|²⁴⁰Pu]]) ou d'[[américium]] ([[américium 241|²⁴¹Am]] et [[américium 243|²⁴³Am]]) par du [[carbone]] ([[carbone 12|¹²C]] et [[carbone 13|¹³C]]) ou de l'[[azote]] ([[azote 14|¹⁴N]] et [[azote 15|¹⁵N]]). Les isotopes ²⁵⁴Md à ²⁵⁸Md sont produits par bombardement des [[isotopes de l'einsteinium]] ²⁵³Es, ²⁵⁴Es et ²⁵⁵Es avec des particules alpha. ²⁵⁹Md est synthétisé en tant que [[produit de désintégration]] de [[isotopes du nobélium|²⁵⁹No]] et ²⁶⁰Md peut être produit par bombardement d'²⁵⁴Es avec [[oxygène 18|¹⁸O]]<ref name=silva/>.

Bien que n'ayant pas la plus grande période radioactive parmi les isotopes du mendélévium, ²⁵⁶Md est l'isotope le plus communément utilisé pour des expériences chimiques par sa facilité de production : plus d'un million d'atomes par heure de cet isotopes peuvent être produits par bombardement d'[[Isotopes de l'einsteinium|²⁵³Es]] par des [[Particule alpha|particules alpha]]<ref name=silva>{{ouvrage| url=http://radchem.nevada.edu/classes/rdch710/files/Fm%20to%20Lr.pdf| titre=The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements| numéro chapitre=13| titre chapitre=Fermium, Mendelevium, Nobelium, and Lawrencium| passage=1630-1633| langue=en| auteur=Robert J. Silva| isbn=9781402035555| format=pdf| éditeur=Springer}}.</ref>.

La valeur du [[point de fusion]] du mendélévium est estimée à {{unité|827|°C}}, estimation identique à celle de l'élément voisin, le nobélium<ref>{{ouvrage|ref=Haynes|editor=Haynes, William M.|date=2011|titre= CRC Handbook of Chemistry and Physics |edition=92nd|éditeur= CRC Press|isbn=1439855110|pages totales=4.121–4.123}}</ref>. Sa [[masse volumique]] est estimée à environ 10.3&nbsp;±&nbsp;0.7&nbsp;g·cm⁻³<ref name=density>{{article|nom=Fournier |prénom=Jean-Marc |date=1976 |titre=Bonding and the electronic structure of the actinide metals |journal=Journal of Physics and Chemistry of Solids |volume=37 |numéro=2 |pages=235–244 |doi=10.1016/0022-3697(76)90167-0|bibcode=1976JPCS...37..235F }}.</ref>.

{{Traduction/référenceRéférence|en|Mendelevium|800530124}}