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Le seaborgium est un élément chimique qui porte le numéro 106 dans la classification périodique des éléments.

Quelle est la place du seaborgium dans le tableau périodique des éléments ?
Le tableau périodique des éléments.
Informations générales
SymboleSg
Numéro atomique106
FamilleMétal de transition
Groupe6
Période7
Blocd
Masse volumique35 g.cm-3
Propriétés atomiques
Masse atomique269
Configuration électronique[Rn] 7s2 5f14 6d4
Électrons par niveau d'énergie2 | 8 | 18 | 32 | 32 | 12 | 2
Propriétés physiques
État ordinaireSolide

Définitions

  • Numéro atomique : Le numéro atomique d'un atome représente le nombre de protons de ce dernier
  • Famille : L'UICPA (Union internationale de chimie pure et appliquée) a regroupé en 10 familles les éléments chimiques qui présentent des propriétés physiques et chimiques semblables
  • Groupe : Chaque groupe correspond aux éléments chimiques présents dans une même colonne du tableau périodique des éléments
  • Période : Chaque période correspond aux éléments chimiques présents dans une même ligne du tableau périodique des éléments. Ils partagent également le même nombre de couches électroniques. On en compte 7 au maximum
  • Bloc : Les éléments périodiques sont classés par bloc selon leurs propriétés et selon les couches électroniques jusqu’auxquelles elles sont remplies
  • Dureté : La dureté d'un matériau représente la résistance qu'il oppose à la pénétration. On peut la mesurer selon plusieurs méthodes : la méthode par pénétration, la méthode par rayage ou encore la méthode par rebondissement
  • Point de fusion : Le point de fusion correspond à un moment de pression et de température à partir duquel l'élément chimique fond, passant ainsi de l'état solide à l'état liquide
  • Point d'ébullition : Le point d'ébullition correspond à un moment de pression et de température à partir duquel l'élément chimique bout, passant ainsi de l'état liquide à l'état gazeux

Rappel : La classification périodique des éléments, aussi appelée tableau de Mendeleïev, du nom de son créateur. C'est un chimiste russe qui en 1869 créa un tableau dont le but était de regrouper tous les éléments chimiques connus par points communs (groupes et familles par exemple). Il a souvent été ajusté et mis à jour depuis cette époque. Sa dernière révision date de 2016 par l'UICPA (Union internationale de chimie pure et appliquée), une ONG suisse qui a pour but l'évolution de la physique-chimie. Le tableau périodique compte à ce jour 118 éléments. L’UICPA, l’Union Internationale de Chimie Pure et Appliquée est une organisation non gouvernementale ayant son siège à Zurich, en Suisse. Créée en 1919, elle s’intéresse au progrès de la chimie, de la chimie physique et de la biochimie. Ses membres sont les différentes sociétés nationales de chimie et elle est membre du Conseil International pour la Science. L’UICPA est une autorité reconnue dans le développement des règles à adopter pour la nomenclature, les symboles et autres terminologie des éléments chimiques et leurs dérivé via son Comité Interdivisionnel de la Nomenclature et des Symboles. Ce comité fixe la nomenclature de l’UICPA.

L'histoire du seaborgium

Son étymologie

Le seaborgium a été nommé d'après un célèbre physicien spécialisé dans le nucléaire et d'origine américaine, Glenn Theodore Seaborg. Cependant cette nomination date de 1997 puisque qu'avant on se contentait de le nommer unnilhexium.

Glenn Theodore Seaborg

Glenn Theodore Seaborg est un physicien atomiste américain ayant vécu entre 1912 et 1999. On lui doit la découverte de nombreux éléments chimiques, à savoir :

  • L'américium,
  • Le curium,
  • Le californium,
  • Le plutonium.

Il fut aussi intégré au projet Manhattan qui avait pour but le développement de la première arme nucléaire durant la Seconde Guerre mondiale. Toutes ses recherches sur les éléments transuraniens ainsi que les réactions nucléaires lui valurent de recevoir un prix Nobel de chimie en 1951.

Qui était Glenn Seaborg ?
Le seaborgium a été nommé ainsi en l'honneur du physicien Glenn Seaborg.

Ses premières découverte

Nous sommes en 1974 quand le seaborgium est synthétisé pour la première fois. Cette découverte à lieu simultanément et sans la moindre entente en deux points de chaque hémisphère de la planète : en Russie et aux Etats-Unis !

L'équipe russe

Les chercheurs de l'Institut unifié de recherches nucléaires de Doubna, dirigés par Gueorgui Fliorov produisirent un isotope du seaborgium : le seaborgium 260.

Institut unifié de recherches nucléaires (JINR)

L'Institut unifié de recherches nucléaires, localisé à Doubna, en Russie à une centaine de kilomètres de Moscou est le plus grand centre de recherche international sur la physique radioactive. Créé en 1956, il est né de la fusion de deux instituts de l’Académie russe des sciences. Plus de 5000 chercheurs y travaillent quotidiennement. Il compte huit laboratoires :

  1. Laboratoire de Physique théorique Bogoliubov
  2. JINR Laboratoire de physique des particules
  3. Laboratoire des hautes énergies Veksler et Baldin (spécialisé dans les phénomènes relativistes
  4. Flerov Laboratory of Nuclear Reactions (spécialisé dans la physique des ions lourds)
  5. Frank Laboratory of Neutron Physics (spécialisé dans la physique des neutrons)
  6. JINR Laboratory of Information Technologies (spécialisé dans les technologies de l’information)
  7. Dzhelepov Laboratory of Nuclear Problems (spécialisé dans les effets des radiations)
  8. JINR Laboratory of Radiation Biology (spécialisé dans les recherches radiobiologiques)

Ils disposent également d’appareils à la pointe de la technologie :

  • un accélérateur de particules
  • trois cyclotrons
  • un synchrocyclotron
  • un réacteur
Gueorgui Nikolaïevitch Fliorov

Gueorgui Nikolaïevitch Fliorov est un physicien nucléaire russe ayant vécu de 1913 à 1990. Après avoir suivi des études à l'Université polytechnique de Saint-Pétersbourg, il se spécialise en physique nucléaire. Il se fait connaître pour écrire à Staline en 1842 afin de lui signifier que des bombes atomiques doivent-être en préparation par les autres états belligérants, à savoir les Etats-Unis, l'Allemagne et le Royaume-Uni. C'est sur ses recommandations que l'URSS de Staline se lance dans un projet de création de bombe atomique. Après la guerre, en 1957, il fonde le laboratoire des réactions nucléaires Fliorov à Doubna, en Russie à la suite de quoi il est président de l'Académie des Sciences d'URSS. On lui doit la découverte de deux éléments : le seaborgium et le bohrium. Il est également l'un des découvreurs de la fission spontanée. La fission spontanée est un phénomène de désintégration radioactive selon lequel un noyau lourd d’un atome se divise pour former au moins deux noyaux plus petits Gueorgui Nikolaïevitch Fliorov obtient de nombreuses distinctions, classées ici par ordre chronologique :

  • Prix Staline
  • Héros du travail socialiste
  • Ordre de Lénine
  • Ordre de la Révolution d'Octobre
  • Ordre du Drapeau rouge du Travail
  • Ordre de la Guerre patriotique

L'équipe américaine

En parallèle, les chercheurs menés par Albert Ghiorso au Lawrence Berkeley National Laboratory réussirent à obtenir du seaborgium 263. Pour ce faire, ils créèrent une fusion avec du californium et de l'oxygène. Ainsi, après des dizaines de désintégrations alpha, ils arrivèrent à cet isotope.

La radioactivité alpha est un rayonnement provoqué par une désintégration alpha qui est une désintégration radioactive où un noyau atomique éjecte une particule alpha qui se transforme en un autre noyau dont le nombre de masse est diminué de 4 et le numéro atomique de 2 à cause de la particule alpha manquante qui est analogue au noyau d’hélium 4

Albert Ghiorso

Albert Ghiorso est un physicien spécialisé dans le nucléaire et ayant vécu entre 1915 et 2010 aux Etats-Unis. Ses recherches menées à Berkeley, en Californie, lui permirent de découvrir bon nombre d'atomes, à savoir :

  • L'américium,
  • Le curium,
  • Le berkélium,
  • Le californium,
  • L'einsteinium,
  • Le fermium,
  • Le mendélévium.

Même renommé pour ses nombreuses découvertes lors de sa carrière, il continue ses recherches jusqu'aux derniers instants de sa vie, notamment sur les éléments dits super-lourds, les énergies de fusion et les sources d'électrons.

Laboratoire national de Lawrence Berkeley

Le Laboratoire national de Lawrence Berkeley est un laboratoire national qui se trouve en amérique, dans la ville de Berkeley et dépendant du Département de l’énergie. Associé à l’université de Californie, il effectue des recherches civiles qui ne sont donc pas couvertes par le secret militaire. Créé en 1931, il emploie aujourd’hui 4000 personnes. A ce jour, 12 de ses chercheurs se sont vus récompensés par un prix Nobel de physique ou de chimie. Ces deux découvertes quasi simultanées donnèrent lieu à une controverse sur la façon de nommer cet élément 106 : chaque partie voulait le nommer en référence à l'une de ses célébrités dans le milieu de la physique. Finalement le nom de seaborgium sera finalement retenu, portant Glenn Seaborg comme l'un des rares physiciens à voir son nom attribué à un élément de son vivant.

Même s'il fut découvert en 1974, l'UICPA ne reconnaîtra l'existence de cet élément que 19 ans plus tard, en 1993

Présence à l’état naturel de l'élément seaborgium

Comme tout élément synthétique, le seaborgium n'existe pas à l'état naturel, il a seulement été créé par l'Homme.

Propriétés physiques et chimiques de cet élément

Comment avoir du seaborgium ?
Le seaborgium n'est pas présent à l'état naturel, on ne peut le trouver que dans les laboratoires qui le synthétisent par le biais de réactions de fusion nucléaire.
Le seaborgium est un transactinide puissamment radioactif.

On appelle transactinide tout élément chimique dont le numéro atomique est supérieur à celui du lawrencium (103), le dernier des actinides. Ce sont également les éléments appelés superlourds. Qui sont, par définition, également des transuraniens, ayant un numéro atomique supérieur à celui de l’uranium (92). Il est important de savoir que, parmi les transuraniens, les transactinides présentent certaines particularités

On en parle souvent sous son isotope suivant : le seaborgium 269. Cela reste néanmoins un élément sur lequel on sait peu de choses, il n'a jamais été produit en de grandes quantités.

Isotopes

Des isotopes sont des atomes qui possèdent le même nombre de protons mais un nombre différent de neutrons

A ce jour, on connaît 12 radioisotopes au seaborgium, leur nombre de masse allant de 258 à 271.

Le nombre de masse d’un atome est le nombre de nucléons qu’il contient. Il s’agit donc de la somme du nombre de protons et du nombre de protons qui constituent le noyau de l’atome

Comme tout élément synthétique, le seaborgium n'a aucun isotope stable. Son isotope avec la plus longue durée de demie-vie est le seaborgium 269, qui a une durée de demie-vie de 3,1 minutes et celui avec la plus petite durée de demie-vie est le seaborgium 261, avec une durée de demie-vie de 92 µs.

Utilisations

Le seaborgium n'a aucune utilisation commerciale puisqu'il n'est pas produit de façon régulière ni en grande quantité. A part pour des recherches scientifiques, le seaborgium n'a pas d'utilité notable. C'est aussi une des raisons pour lesquelles cet élément est peu connu.

Dangers

Peut-on manipuler du seaborgium ?
Le seaborgium est hautement radioactif, ce qui demande des précautions particulières dans ses manipulations.
Comme tous les éléments radioactifs, le seaborgium demande à être manipulé avec précaution et sa présence pourrait créer de graves problèmes pour le corps humain si il était présent dans l'environnement. Cependant, cette inexistence à l'état naturel lui enlève toute caractéristique écotoxique.

On dit d’un objet qu’il est écotoxique lorsqu’il est toxique pour l’environnement, c’est-à-dire polluant

C'est pourquoi il est inutile de se méfier de cet élément qui, bien que très radioactif, ne peut être considéré comme une menace pour l'Homme ou pour l'environnement.

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Clément

Freelancer et pilote, j'espère atteindre la sagesse en partageant le savoir que j'ai acquis lors de mes voyages au volant de ma berline. Curieux scientifique, ma soif de découverte n'a d'égale que la durée de demie-vie du bismuth 209.