Le laboratoire de Berkeley dirigera la recherche américaine de l’élément 120 après la rupture de la collaboration avec la Russie
Le Laboratoire national Lawrence Berkeley (LBNL) envisage de créer l’élément 120 dans le cadre d’un nouvel effort américain visant à découvrir les premiers éléments de la huitième rangée du tableau périodique. Cette décision fait suite à la rupture du partenariat américano-russe, qui avait déjà découvert les cinq éléments les plus lourds, suite à l’invasion russe de l’Ukraine.
Les éléments super-lourds sont trop instables pour être trouvés dans la nature et sont créés, un atome à la fois, par fusion nucléaire. Ceci est réalisé en accélérant les ions d’un élément sur une cible constituée d’un élément plus lourd, en espérant que les deux noyaux se combinent. Depuis 25 ans, cela se fait principalement (sauf pour le nihonium, découvert au Japon) dans les accélérateurs du Joint Institute for Nuclear Research (JINR) de Doubna, en Russie, en collaboration avec les équipes américaines du Lawrence Livermore National Laboratory et d’Oak Ridge. Laboratoire National.
Cependant, en s’adressant exclusivement à Monde de la chimiele scientifique principal du JINR, Yuri Oganessian – la seule personne vivant avec un élément, oganesson, qui porte son nom – a confirmé que la guerre en Ukraine signifie que « la situation n’est en fait pas facile dans l’environnement turbulent actuel », et que les sanctions signifient que son équipe « ne peut pas coopérer avec Oak Ridge et Livermore car JINR est situé en Russie ».
Au lieu de cela, les États-Unis ont décidé de faire cavalier seul. Dans son Plan à long terme pour la science nucléaire pour 2023, le ministère américain de l’Énergie a décrit un « effort américain concerté à l’horizon » qui tentera de créer « de nouveaux noyaux avec un nombre de protons plus lourd que tout ce qui a jamais été formé ». Cela fait suite à un livre blanc du programme américain sur les éléments lourds de l’année dernière, qui proposait un effort dirigé par les États-Unis avec « le cyclotron de 88 pouces à (Berkeley)… actuellement le mieux adapté pour tenter de rechercher de nouveaux éléments ».
Reiner Kruecken, directeur de la division des sciences nucléaires au LBNL, a confirmé que le laboratoire se préparait à une tentative de découverte de l’élément 120 en tirant un faisceau de titane-50 sur une cible en californium-249. Cependant, le programme était encore « en train d’établir la capacité de lancer une nouvelle recherche d’éléments », explique Kruecken. «Une étape importante pour préparer cette recherche consiste à tester l’utilisation des réactions Ti-50 pour produire des éléments super-lourds connus, ce qui est en cours.» Monde de la chimie Il comprend que, si cette étape est réussie, la chasse à l’élément 120 ne devrait pas commencer avant 2024 au plus tôt.
Si le laboratoire réussissait à créer ce qui serait l’élément le plus lourd jamais découvert, cela mettrait fin à une sécheresse de 50 ans pour de nouveaux éléments à Berkeley. Dès la découverte du neptunium en 1940, les expériences menées à Berkeley ont vu ses équipes – dirigées principalement par le chimiste Glenn Seaborg – créer 16 nouveaux éléments. Cela comprenait du plutonium, ainsi que des éléments portant le nom du laboratoire et de son personnel, tels que le berkelium, le californium, le lawrencium et le seaborgium.
La course aux éléments 119 et 120 ne se limite pas aux États-Unis et à la Russie. Les équipes qui ont déjà découvert des éléments au Centre GSI Helmholtz pour la recherche sur les ions lourds à Darmstadt, en Allemagne, et à Riken au Japon tentent également de synthétiser de nouveaux éléments. Cependant, l’équipe japonaise concentre actuellement ses efforts sur la découverte de l’élément 119 en injectant du vanadium dans le curium, tandis que les Allemands ne peuvent engager suffisamment de ressources avant d’avoir terminé la construction du synchrotron Fair, dont la mise en service est prévue en 2025.
Mise à jour : le titre a été modifié le 11 octobre 2023 pour indiquer clairement que c’est le Lawrence Berkeley National Laboratory qui mènera la recherche de nouveaux éléments, et non l’Université de Californie à Berkeley.