Tennesse

L'élément chimique de numéro atomique 117 est appelé tennessine en anglais (symbole Ts), et a priori tennesse en français. Il correspond à l'ununseptium (Uus) de la dénomination systématique de l'IUPAC, et on l'appelle encore élément 117 dans la littérature. Il a été synthétisé pour la première fois en janvier 2010 par les réactions ²⁴⁹Bk(⁴⁸Ca,3n)²⁹⁴Ts et ²⁴⁹Bk(⁴⁸Ca,4n)²⁹³Ts au Joint Institue for Nuclear Research (JINR) à Dubna, en Russie. L'IUPAC a confirmé son identification en décembre 2015 et lui a donné en novembre 2016 son nom définitif en référence au Tennessee, État américain où se trouve le laboratoire national d'Oak Ridge d'où provient la cible de berkélium ayant permis la synthèse de l'élément 117.

C'est un transactinide très radioactif, dont l'isotope connu le plus stable, le ²⁹⁴Ts, a une période radioactive d'environ 51 ms. Situé sous l'astate dans le tableau périodique des éléments, il appartient au bloc p et serait probablement de nature métallique, et vraisemblablement un métal pauvre.

Histoire

L'ancien nom ununseptium relève de la dénomination systématique attribuée par l'Union internationale de chimie pure et appliquée (UICPA) aux éléments chimiques inobservés ou dont la caractérisation expérimentale n'est pas encore formellement validée. Il est composé de racines gréco-latines signifiant « un-un-sept » et du suffixe -ium générique pour les noms d'éléments chimiques.

La découverte de l'élément 117 est confirmée par l'UICPA le 30 décembre 2015. Le 8 juin 2016, la division de chimie inorganique de l'UICPA annonce sa décision de retenir comme nom finaliste anglais tennessine, de symbole Ts. Une consultation publique est ouverte jusqu'au 8 novembre 2016. L'UICPA l'adopte définitivement le 28 novembre 2016.

Synthèse

La première synthèse de l'élément 117 est le fruit d'une collaboration entre le laboratoire national d'Oak Ridge (ORNL) à Oak Ridge, dans le Tennessee, et l'Institut unifié de recherches nucléaires (JINR) à Dubna, dans l'oblast de Moscou. L'ORNL était alors le seul laboratoire au monde à pouvoir fournir la cible en berkélium nécessaire à l'expérience, tandis que l'équipe d'Iouri Oganessian au JINR disposait d'installations en mesure de détecter les nucléides résultant de la fusion de cette cible avec des projectiles de calcium 48.

L'équipe du JINR a annoncé en janvier 2010 avoir observé la désintégration radioactive de l'élément 117 à travers deux chaînes de désintégration : l'une correspondant à un isotope impair-impair (²⁹⁴Ts, 117 protons et 177 neutrons) ayant subi six désintégrations α avant une fission spontanée, et l'autre correspondant à un isotope impair-pair (²⁹³Ts, 117 protons et 176 neutrons) ayant subi trois désintégrations α avant une fission spontanée :

$\mathrm {^{48}_{20}Ca+{}_{\ 97}^{249}Bk\to {}_{117}^{297}Ts^{*}\to {}_{117}^{294}Ts+3\ {}_{0}^{1}n}$ (1 nucléide observé)

$\mathrm {^{48}_{20}Ca+{}_{\ 97}^{249}Bk\to {}_{117}^{297}Ts^{*}\to {}_{117}^{293}Ts+4\ {}_{0}^{1}n}$ (5 nucléides observés)

Ces données ont été transmises au laboratoire national de Lawrence Livermore (LLNL) pour des analyses plus poussées, et les résultats complets ont été publiés le 9 avril 2010, révélant que les deux isotopes observés pouvaient avoir une période radioactive de plusieurs dizaines, voire centaines de millisecondes.

La section efficace de cette réaction est estimée autour de 2 picobarns ; les nucléides ²⁹³Ts et ²⁹⁴Ts obtenus ont chacun une chaîne de désintégration a priori assez longue, allant jusqu'au dubnium, voire au lawrencium, ce qui a permis leur caractérisation :

Chaînes de désintégrations calculées pour les nucléides ¹⁹⁴Ts et ¹⁹³Ts.

Tous les produits de désintégration de l'élément 117 étaient inconnus avant cette expérience, de sorte que leurs propriétés ne pouvaient servir à confirmer la validité de cette expérience. Une seconde synthèse fut réalisée en 2012 par la même équipe du JINR, qui obtint cette fois sept noyaux d'élément 117. Les résultats de cette expérience confirmèrent ceux de la première synthèse. Enfin, deux noyaux supplémentaires d'élément 117 furent synthétisés en 2014 au Centre de recherche sur les ions lourds (GSI) à Darmstadt, en Allemagne, par une équipe conjointe du GSI et de l'ORNL à l'aide de la même réaction que celle réalisée au JINR ; l'équipe du GSI avait initialement songé à explorer les réactions alternatives ²⁴⁴Pu(⁵¹V, xn), et, éventuellement, ²⁴³Am(⁵⁰Ti, xn), s'ils ne parvenaient pas à obtenir du ²⁹⁴Bk de l'ORNL.

Propriétés

L'élément 117 aurait des propriétés chimiques s'écartant sensiblement de celles déduites de sa position dans le tableau périodique parmi les halogènes en raison des effets relativistes de son noyau électriquement très chargé sur son cortège électronique. Il aurait en particulier des tendances métalloïdes, à l'instar de l'astate et de l'oganesson.

Cible de berkélium (en solution) utilisée pour produire de l'ununseptium.

Voir aussi

Articles connexes

• Halogène

Liens externes

• (en) « Technical data for Ununseptium » (consulté le 2 juillet 2016), avec en sous-pages les données connues pour chaque isotope
• Communiqué du LLNL américain

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

1

H

He

2

Li

Be

B

C

N

O

F

Ne

3

Na

Mg

Al

Si

P

S

Cl

Ar

4

K

Ca

Sc

Ti

V

Cr

Mn

Fe

Co

Ni

Cu

Zn

Ga

Ge

As

Se

Br

Kr

5

Rb

Sr

Y

Zr

Nb

Mo

Tc

Ru

Rh

Pd

Ag

Cd

In

Sn

Sb

Te

I

Xe

6

Cs

Ba

La

Ce

Pr

Nd

Pm

Sm

Eu

Gd

Tb

Dy

Ho

Er

Tm

Yb

Lu

Hf

Ta

W

Re

Os

Ir

Pt

Au

Hg

Tl

Pb

Bi

Po

At

Rn

7

Fr

Ra

Ac

Th

Pa

U

Np

Pu

Am

Cm

Bk

Cf

Es

Fm

Md

No

Lr

Rf

Db

Sg

Bh

Hs

Mt

Ds

Rg

Cn

Nh

Fl

Mc

Lv

Ts

Og

8

119

120

*

*

121

122

123

124

125

126

127

128

129

130

131

132

133

134

135

136

137

138

139

140

141

142

Métaux   Alcalins	Alcalino-   terreux	Lanthanides	Métaux de   transition	Métaux   pauvres	Métal-   loïdes	Non-   métaux	Halo-   gènes	Gaz   nobles	Éléments   non classés
		Actinides
		Superactinides