Des scientifiques découvrent un nouvel isotope du seaborgium : révolution dans la recherche nucléaire !

Des scientifiques découvrent un nouvel isotope du seaborgium : révolution dans la recherche nucléaire !

Une équipe de recherche internationale dirigée par la Society for Heavy Ion Research (GSI/FAIR), l’Université Johannes Gutenberg de Mayence (JGU) et l’Institut Helmholtz de Mayence (HIM) a produit un nouvel isotope de l’élément super-lourd seaborgium. Lors d'expériences menées dans les installations de l'accélérateur GSI/FAIR, les scientifiques ont réussi à détecter 22 noyaux atomiques de seaborgium-257. Ces résultats ont été publiés dans la célèbre revue Physical Review Letters et ont reçu la mention « Editor’s Suggestion », soulignant l’importance de la découverte.

Avec la découverte du seaborgium-257, la liste des isotopes connus de cet élément créé artificiellement s'élève à 14 au total. Le Seaborgium, qui porte le numéro atomique 106, a été créé en dirigeant intensément un faisceau de chrome 52 sur une fine couche de plomb 206. Un système de détection de pointe utilisé sur le séparateur à recul rempli de gaz TASCA a permis la détection de 21 désintégrations spontanées par fission et d'une désintégration alpha.

Demi-vie et ses implications

La demi-vie de l’isotope nouvellement découvert n’est que de 12,6 millisecondes. Cela montre de manière impressionnante la nature éphémère des éléments super-lourds, qui se désintègrent généralement en quelques fractions de seconde. L'isotope possède un nombre de neutrons de 152, qui en physique nucléaire est souvent associé à des effets de coque spéciaux, ce qui a été récemment confirmé par des résultats de recherche également en relation avec les propriétés de fission de ces noyaux.

Les chercheurs supposent que le prochain isotope le plus léger, le seaborgium-256, pourrait avoir une possible fission dans un délai allant d'une nanoseconde à six microsecondes. Ces découvertes s'inscrivent dans le contexte des effets d'amélioration de la stabilité observés à travers les états dits K-isomères du seaborgium. Ceux-ci pourraient contribuer à ouvrir un accès indirect à des noyaux à durée de vie encore plus courte.

La recherche de configurations nucléaires plus stables

La découverte du rutherfordium-252 via son état isomère K a apporté des progrès significatifs dans la recherche de la limite de stabilité des noyaux super-lourds. De plus, les premières indications d’un état isomérique K similaire ont été observées dans le seaborgium-259. C'est particulièrement passionnant car de nombreux physiciens, dont Christoph Düllmann de l'Institut de chimie nucléaire de l'Université de Mayence, recherchent des éléments à durée de vie plus longue, souvent appelés îlots de stabilité.

La recherche sur les éléments superlourds, qui contiennent plus de 104 protons et n’existent pas dans la nature, reste un aspect central de la physique nucléaire moderne. Malgré leurs demi-temps extrêmement courts, de telles expériences permettent de mieux comprendre les propriétés fondamentales des noyaux super-lourds, notamment leur mode de fabrication, leur durée de vie et leurs propriétés chimiques. Les découvertes faites à ce jour, telles que la reconnaissance officielle des éléments 114 (flerovium) et 116 (livermorium) ainsi que la confirmation de l'élément 117, constituent des jalons importants.

Des processus compliqués sont utilisés pour produire ces éléments. Les isotopes sont créés à partir d'éléments plus légers par fusion nucléaire, l'élément 114, par exemple, bombardant une cible constituée d'isotopes de plutonium riches en neutrons avec un faisceau d'isotopes de calcium. De telles expériences pourraient potentiellement fournir de nombreuses nouvelles informations sur la stabilité et les propriétés chimiques des éléments super-lourds.

La découverte du seaborgium-257 constitue non seulement une nouvelle étape dans l'exploration de ces éléments fascinants, mais offre également de nouvelles perspectives pour les recherches futures en physique nucléaire et en science des matériaux.

Pour plus d'informations, visitez le site Web de GSI/FOIRE, Superlourds et monde de la physique.