Élément synthétique
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 | * | Hf | Ta | W | Re | Os | Ir | Pt | Au | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | At | Rn |
7 | Fr | Ra | ** | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Cn | Nh | Fl | Mc | Lv | Ts | Og |
8 | Uue | Ubn | ⁂ | |||||||||||||||
↓ | ||||||||||||||||||
* | La | Ce | Pr | Nd | Pm | Sm | Eu | Gd | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | Lu | |||
** | Ac | Th | Pa | U | Np | Pu | Am | Cm | Bk | Cf | Es | Fm | Md | No | Lr | |||
⁂ | Ubu | Ubb | Ubt | Ubq | Ubp | Ubh | Ubs | Ubo | Ube | Utn | Utu | Utb | Utt | Utq | Utp | |||
Uth | Uts | Uto | Ute | Uqn | Uqu | Uqb | ||||||||||||
H | Éléments naturels terrestres | Np | Éléments synthétiques | |||||||||||||||
Tc | Éléments naturels trouvés sur Terre seulement à l’état de traces | |||||||||||||||||
Uue | Éléments hypothétiques |
En chimie, un élément synthétique est un élément chimique absent du milieu naturel et qui, pour être observé, doit être produit artificiellement par une réaction nucléaire. Il peut s'agir d'éléments qui étaient présents lors de la formation de la Terre mais se sont désintégrés depuis lors, ou bien d'éléments trop lourds pour avoir pu être formés par nucléosynthèse stellaire — hormis, dans certains cas, lors d'explosions de supernovae. À la première catégorie appartiennent tous les éléments synthétiques de numéro atomique allant jusqu'à 94 (qui correspond au plutonium) et dont aucun isotope n'a une durée de vie supérieure à 400 millions d'années (1 ⁄10 de l'âge de la Terre) : ces éléments ne sont plus présents sur Terre qu'à l'état de traces, hormis ceux qui résultent de la désintégration du thorium ou de l'uranium et qui sont continuellement reformés (comme le radium, le radon et le polonium). À la seconde catégorie appartiennent tous les éléments dont le numéro atomique est strictement supérieur à 94.
Éléments présents sur Terre seulement à lʼétat de traces
Il existe neuf éléments[réf. souhaitée] trouvés naturellement sur Terre seulement à lʼétat de traces et qui doivent être synthétisés pour en disposer en quantité significative. L'exemple typique est le plutonium, dont on trouve des traces dans le minerai d'uranium mais qui est synthétisé dans les réacteurs nucléaires pour disposer de quantités suffisantes de matériau fissile. Il en va de même du technétium, dont l'isomère technétium 99m est très largement utilisé en médecine nucléaire, et qui doit être synthétisé à partir de molybdène 99 lui-même synthétisé par irradiation de combustible nucléaire dans des centrales dédiées. Hormis le polonium, le francium, l'actinium et le protactinium, ces éléments sont généralement considérés comme synthétiques au même titre que les autres dans la mesure où ils ont été observés pour la première fois comme produits de réactions nucléaires en laboratoire avant de s'avérer être également présents dans le milieu naturel à l'état de traces :
Élément Symbole Z Découverte Technétium Tc 43 Caractérisation dans du molybdène soumis à activation neutronique UNIPA, 1936 Prométhium Pm 61 Caractérisation dans les produits de fission de l'uranium ORNL, 1945 Polonium Po 84 Caractérisation à partir de pechblende P & M. Curie, 1898 Astate At 85 Synthèse par fusion nucléaire : 4
2He + 209
83Bi → 213
85At* → 211
85At + 2 1
0nLBNL, 1940 Francium Fr 87 Caractérisation à partir d'un échantillon d'actinium 227
89AcInstitut Curie, 1939 Actinium Ac 89 Caractérisation à partir de pechblende
Caractérisation comme substance semblable au lanthaneA.-L. Debierne, 1899
F. Giesel, 1902Protactinium Pa 91 Caractérisation à partir d'uranium K. Fajans, 1913 Neptunium Np 93 Synthèse par capture neutronique : 1
0n + 238
92U → 239
92U → 239
93Np + β−LBNL, 1940 Plutonium Pu 94 Synthèse par fusion nucléaire : 238
92U (2
1D, 21
0n) 238
93Np → 238
94Pu + β−LBNL, 1940
Éléments synthétiques
Par définition, les éléments synthétiques sont absents du milieu naturel terrestre[a]. Depuis la découverte de la fission nucléaire en 1938, on a produit artificiellement 26 éléments et des centaines d'isotopes[1]. Il s'agit en premier lieu des actinides transuraniens jusqu'au lawrencium, puis des transactinides :
Élément Symbole Z Première réaction de synthèse validée par l'IUPAC Américium Am 95 2 1
0n + 239
94Pu → 241
94Pu → 241
95Am + β−LBNL, 1944 Curium Cm 96 4
2He + 239
94Pu → 243
96Cm → 242
96Cm + 1
0nLBNL, 1944 Berkélium Bk 97 4
2He + 241
95Am → 245
97Bk → 243
97Bk + 2 1
0nLBNL, 1949 Californium Cf 98 4
2He + 242
96Cm → 246
98Cf → 245
98Cf + 1
0nLBNL, 1950 Einsteinium Es 99 1
0n + 252
98Cf → 253
98Cf → 253
99Es + β−LBNL, 1954 Fermium Fm 100 1
0n + 253
99Es → 254
99Es → 254
100Fm + β−LBNL, 1954 Mendélévium Md 101 4
2He + 253
99Es → 257
101Md → 256
101Md + 1
0nLBNL, 1955 Nobélium No 102 22
10Ne + 238
92U → 260
102No* → 254
102No + 6 1
0nJINR, 1966 Lawrencium Lr 103 11
5B + 252
98Cf → 263
103Lr* → 258
103Lr + 5 1
0n
18
8O + 243
95Am → 261
103Lr* → 256
103Lr + 5 1
0nLBNL, 1961
JINR, 1965Rutherfordium Rf 104 22
10Ne + 242
94Pu → 264
104Rf* → 259
104Rf + 5 1
0n
12
6C + 249
98Cf → 261
104Rf → 257
104Rf + 4 1
0nJINR, 1964
LBNL, 1969Dubnium Db 105 22
10Ne + 243
95Am → 265
105Db* → 260
105Db + 5 1
0n
15
7N + 249
98Cf → 264
105Db* → 260
105Db + 4 1
0nJINR, 1968
LBNL, 1970Seaborgium Sg 106 54
24Cr + 208
82Pb → 262
106Sg* → 260
106Sg + 2 1
0n
18
8O + 249
98Cf → 267
106Sg* → 263m
106Sg + 4 1
0nJINR, 1974
LBNL, 1974Bohrium Bh 107 54
24Cr + 209
83Bi → 263
107Bh* → 262
107Bh + 1
0nGSI, 1981 Hassium Hs 108 58
26Fe + 208
82Pb → 266
108Hs* → 265
108Hs + 1
0nGSI, 1984 Meitnérium Mt 109 58
26Fe + 209
83Bi → 267
109Mt* → 266
109Mt + 1
0nGSI, 1982 Darmstadtium Ds 110 62
28Ni + 208
82Pb → 270
110Ds* → 269
110Ds + 1
0nGSI, 1994 Roentgenium Rg 111 64
28Ni + 209
83Bi → 273
111Rg* → 272
111Rg + 1
0nGSI, 1994 Copernicium Cn 112 70
30Zn + 208
82Pb → 278
112Cn* → 277
112Cn + 1
0nGSI, 1996 Nihonium Nh 113 209
83Bi + 70
30Zn → 279
113Nh* → 278
113Nh + 1
0nRIKEN, 2004 Flérovium Fl 114 48
20Ca + 244
94Pu → 292
144Fl* → 289
144Fl + 3 1
0nJINR, 1998 Moscovium Mc 115 48
20Ca + 243
95Am → 291
115Mc* → 287
115Mc + 4 1
0nJINR, 2003 Livermorium Lv 116 48
20Ca + 248
96Cm → 296
116Lv* → 293
116Lv + 3 1
0nJINR, 2000 Tennesse Ts 117 48
20Ca + 249
97Bk → 297
117Ts* → 293
117Ts + 4 1
0nJINR, 2010 Oganesson Og 118 48
20Ca + 249
98Cf → 297
118Og* → 294
118Og + 3 1
0nJINR, 2002
Notes et références
Notes
- ↑ Mais ils peuvent être détectés dans le spectre de certaines supernovae, comme le californium.
Références
Articles connexes
- Élément chimique, dont la liste des éléments indique également leur abondance naturelle
- Radioisotope (tous les éléments synthétiques ne comptent que des radioisotopes)
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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 | |
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* | 121 | 122 | 123 | 124 | 125 | 126 | 127 | 128 | 129 | 130 | 131 | 132 | 133 | 134 | 135 | 136 | 137 | 138 | 139 | 140 | 141 | 142 |
Métaux alcalins | Métaux alcalino-terreux | Lanthanides | Métaux de transition | Métaux pauvres | Métalloïdes | Non-métaux | Halogènes | Gaz nobles | Éléments non classés |
Actinides | |||||||||
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