Des physiciens créent un nouvel isotope du mendélévium Chimie, physique

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Lors d’une expérience réalisée dans le cyclotron de 88 pouces du Lawrence Berkeley National Laboratory, une équipe de physiciens a réussi à créer un nouvel isotope du mendélévium, un élément fabriqué par l’homme.

FIONA au cyclotron de 88 pouces du Berkeley Lab. Crédit image : Marilyn Sargent / Berkeley Lab.

FIONA au cyclotron de 88 pouces du Berkeley Lab. Crédit photo : Marilyn Sargent / Berkeley Lab.

Le mendélévium, un élément radioactif synthétique de la famille des actinides, de symbole Md et de numéro atomique 101, a été créé par des scientifiques du Berkeley Lab en 1955.

L’isotope nouvellement créé, le mendélévium-244, est la 17e et la plus légère forme de mendélévium.

“Il était difficile de découvrir ce nouvel isotope du mendélévium car tous les isotopes voisins du mendélévium ont des propriétés de désintégration très similaires”, a déclaré le Dr Jennifer Pore, chef d’équipe et scientifique de la division des sciences nucléaires du Lawrence Berkeley National Laboratory.

Au total, le Dr Pore et ses collègues ont mesuré les propriétés de 10 atomes de mendélévium-244.

Ils ont trouvé des preuves que le nouvel isotope a deux chaînes de désintégration distinctes, chacune menant à une demi-vie différente : 0,4 seconde et 6 secondes, basée sur des configurations énergétiques différentes des particules dans son noyau.

La découverte du mendélévium-244 est due à un instrument du cyclotron 88 pouces appelé FIONA (For the Identification Of Nuclide A).

“L’outil le plus important dont nous disposions pour cette découverte était FIONA”, a déclaré le Dr Pore.

L’équipe a utilisé FIONA pour mesurer précisément le nombre de masse du mendélévium-244.

“Nous avons construit FIONA pour permettre des découvertes comme celle-ci, et il est passionnant de voir cet instrument atteindre sa vitesse de croisière”, a déclaré le Dr Barbara Jacak, directeur de la division des sciences nucléaires au Lawrence Berkeley National Laboratory.

“Les découvertes d’isotopes sont cycliques et dépendent des nouveaux accélérateurs et des avancées majeures dans le développement des équipements expérimentaux”, a ajouté le professeur Michael Thoennessen de l’université d’État du Michigan.

Pour s’assurer de la précision des mesures de FIONA, les chercheurs ont d’abord mesuré les propriétés de désintégration et les nombres de masse des isotopes connus du mendélévium, notamment le mendélévium-247, le mendélévium-246 et le mendélévium-245.

“Une fois que nous étions sûrs de bien connaître les propriétés de ces isotopes légers du mendélévium, nous avons tenté l’expérience pour découvrir l’isotope mendélévium-244, qui n’avait jamais été observé auparavant”, a expliqué le Dr Pore.

“Sans la confirmation directe que nous avions produit un isotope avec un nombre de masse de 244, il aurait été très difficile de démêler les résultats et de prouver la découverte.”

En plus de la découverte du mendélévium-244, les scientifiques ont trouvé la première preuve du processus de désintégration alpha du berkelium-236, un isotope du berkelium, lors de sa transformation en américium-232, un isotope légèrement plus léger.

Leurs résultats ont été publiés dans la revue Physical Review Letters.

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