Unbiquadium

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Unbiquadium
UnbitriumUnbiquadiumUnbipentium
   
 
124
Ubq
 
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               
   
                                           
Ubq
Tableau completTableau étendu
Informations générales
Nom, symbole, numéro Unbiquadium, Ubq, 124
Série chimique Superactinide[1]
Groupe, période, bloc SA, 8, g
No CAS 54500-72-0 [2]
Propriétés atomiques
Configuration électronique Peut-être [Og] 5g4 8s2
Électrons par niveau d’énergie Peut-être 2, 8, 18, 32, 36, 18, 8, 2
Isotopes les plus stables
Iso AN Période MD Ed PD
MeV
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

L'unbiquadium (symbole Ubq) est la dénomination systématique attribuée par l'UICPA à l'élément chimique hypothétique de numéro atomique 124. Dans la littérature scientifique, il est généralement appelé élément 124.

Cet élément de la 8e période du tableau périodique appartiendrait à la série des superactinides, et ferait partie des éléments du bloc g. Sa configuration électronique serait, par application la règle de Klechkowski, [Og] 5g4 8s2, mais a été calculée, en prenant en compte les corrections induites par la chromodynamique quantique et la distribution relativiste de Breit-Wigner (en), notamment sous la forme [Og] 6f2 8s2 8p2 [3] ; d'autres résultats ont été obtenus par des méthodes un peu différentes.

Stabilité des nucléides de cette taille[modifier | modifier le code]

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 magiques[4] 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[5], de sorte que, selon les modèles, le nombre magique suivant serait à rechercher pour Z compris entre 114 et 126.

Recherche des isotopes les plus stables de l'élément 124[modifier | modifier le code]

Étant proche de l'îlot de stabilité, l'élément 124 pourrait avoir des isotopes particulièrement stables pour un élément superlourd, avec des périodes radioactives se chiffrant peut-être en secondes, l'isotope le plus stable étant à cet égard 330124, avec 124 protons et 206 neutrons.

L'élément 124 fait partie des éléments qu'il pourrait être possible de produire — mais pas forcément de détecter — avec les techniques actuelles, dans l'îlot de stabilité ; la stabilité particulière de ces isotopes serait due à un effet quantique de couplage des mésons ω[6], l'un des neuf mésons dits « sans saveur ».

Une communication du CNRS a fait état en 2008 de l'observation de noyaux d'élément 124 au GANIL[7] à Caen, en France. Cette équipe a bombardé une cible de germanium naturel avec des ions d'uranium 238 :

238
92
U
+ naturel
32
Ge
308, 310, 311, 312, 314
124
Ubq*
fission.

Ce résultat rendait compte de l'observation de fission de noyaux composés avec une période supérieure à 10–18 s, suggérant un fort effet de stabilisation pour Z = 124, ce qui positionnait le nombre magique suivant à Z > 120 et non à Z = 114 comme on pensait alors. Cependant, l'IUPAC considère qu'il faut 10–14 s pour qu'un noyau atomique fusionné s'organise en couches nucléaires constituées, de sorte que l'observation de noyaux composés — qui ne sont pas des noyaux organisés en couches nucléaires, mais sont un état transitoire résultant de l'impact entre projectile et noyau cible — comprenant 124 protons pendant un temps inférieur de plusieurs ordres de grandeur à cette limite de 10–14 s ne peut être retenue comme preuve de l'existence d'un noyau à 124 protons[8].

Références[modifier | modifier le code]

  1. L'élément 124 n'ayant jamais été synthétisé ni a fortiori reconnu par l'UICPA, il n'est pas classé dans une série chimique. On le range éventuellement parmi les superactinides à la suite des travaux de Glenn Seaborg sur l'extension du tableau périodique dans les années 1940, mais, en toute rigueur, il est chimiquement « non classé ».
  2. Base de données Chemical Abstracts interrogée via SciFinder Web le 15 décembre 2009 (résultats de la recherche)
  3. (en) Koichiro Umemoto et Susumu Saito, « Electronic Configurations of Superheavy Elements », Journal of the Physical Society of Japan, vol. 65,‎ , p. 3175-3179 (lire en ligne) DOI:10.1143/JPSJ.65.3175
  4. Encyclopaedia Britannica : article « Magic Number », § « The magic numbers for nuclei ».
  5. (en) Robert V. F. Janssens, « Nuclear physics: Elusive magic numbers », Nature, vol. 435,‎ , p. 897-898(2) (DOI 10.1038/435897a, lire en ligne)
  6. (en) G. Münzenberg, M. M. Sharma, A. R. Farhan, « α-decay properties of superheavy elements Z=113-125 in the relativistic mean-field theory with vector self-coupling of ω meson », Phys. Rev. C, vol. 71,‎ , p. 054310 (DOI 10.1103/PhysRevC.71.054310, lire en ligne)
  7. Communiqué de presse du CNRS De nouveaux noyaux d'atomes super-lourds au Ganil
  8. (en) Johen Emsley, Nature's Building Blocks: An A-Z Guide to the Elements, New York, Oxford University Press, (ISBN 978-0-19-960563-7), p. 588

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Bibliographie[modifier | modifier le code]

  • Handbook of Chemistry and Physics, 81e édition (Hardcover), David R. Lide (Éditeur)

Voir aussi[modifier | modifier le code]

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