Les chercheurs du Laboratoire national Lawrence Berkeley ont franchi une nouvelle étape dans la quête des éléments superlourds. Leur dernière réussite pourrait bien ouvrir la voie à la création de l’élément 120, le plus lourd jamais envisagé. Découvrez les détails de cette avancée scientifique majeure.
Les scientifiques du Berkeley Lab ont récemment annoncé la production de l’élément 116, également connu sous le nom de livermorium, en utilisant un faisceau de titane-50. Cette réalisation marque une étape cruciale vers la création de l’élément 120. Jacklyn Gates, une scientifique nucléaire du Berkeley Lab, a indiqué : «Cette réaction n’avait jamais été démontrée auparavant, et il était essentiel de prouver qu’elle était possible avant de tenter de créer l’élément 120».
Un processus complexe et rare
La création d’éléments superlourds est un processus extrêmement complexe. Les chercheurs doivent fusionner deux éléments plus légers pour obtenir le nombre de protons souhaité dans l’atome final. Par exemple, pour produire l’élément 116, le faisceau de titane-50 a été dirigé vers une cible de plutonium. Ce processus a permis de produire deux atomes de livermorium en 22 jours d’opérations.
Reiner Kruecken, directeur de la division des sciences nucléaires du Berkeley Lab, a souligné la difficulté de cette entreprise : «Nous pensons qu’il faudra environ dix fois plus de temps pour créer l’élément 120 que pour l’élément 116. Ce n’est pas facile, mais cela semble désormais réalisable».
Les défis techniques
La production d’un faisceau suffisamment intense de titane isotopique représente un défi technique majeur. Le processus commence par chauffer un morceau de titane-50 à près de 3000 ° Fahrenheit (1648 °C ) pour le vaporiser. Les ions de titane ainsi produits sont ensuite accélérés dans le cyclotron de 88 pouces du Berkeley Lab.
Damon Todd, un physicien des accélérateurs, a expliqué : «Nos nouveaux fours inductifs peuvent maintenir une température fixe pendant des jours, assurant une production constante de titane».
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Vers la création de l’élément 120
Avant de tenter de créer l’élément 120, des préparations supplémentaires sont nécessaires. Les experts du cyclotron de 88 pouces doivent préparer la machine pour une cible faite de californium-249. Les partenaires du Oak Ridge National Laboratory devront également fabriquer environ 45 milligrammes de californium pour la cible.
Reiner Kruecken a ajouté : «Nous avons montré que notre installation est capable de réaliser ce projet, et que la physique semble rendre cela faisable».
La tentative de création de l’élément 120 pourrait débuter en 2025, mais il faudra probablement plusieurs années pour observer quelques atomes de cet élément, s’il apparaît.
Jacklyn Gates a conclu : «Nous voulons déterminer les limites de l’atome et du tableau périodique. Les éléments superlourds connus jusqu’à présent ne vivent pas assez longtemps pour être utiles à des fins pratiques, mais nous ne savons pas ce que l’avenir nous réserve».
Légende illustration : La scientifique Jacklyn Gates devant le séparateur à gaz de Berkeley utilisé pour séparer les atomes de l’élément 116, le livermorium. Crédit : Marilyn Sargent/Berkeley Lab
