OAK RIDGE, Tenn…, 30 novembre 2016 – L’élément 117 récemment découvert a été officiellement nommé « tennessine » en reconnaissance des contributions du Tennessee à sa découverte, notamment les efforts du Laboratoire national d’Oak Ridge du Département de l’énergie et de ses collaborateurs du Tennessee à l’Université Vanderbilt et à l’Université du Tennessee.
« La présence de la ténnessine dans le tableau périodique est une affirmation de la position de notre État dans la communauté scientifique internationale, y compris les installations que l’ORNL fournit à cette communauté ainsi que les connaissances et l’expertise des scientifiques et des techniciens du laboratoire », a déclaré le directeur de l’ORNL, Thom Mason.
« La découverte historique de la ténnessine est emblématique des contributions que les institutions du Tennessee comme l’Oak Ridge National Laboratory, l’Université du Tennessee et l’Université Vanderbilt apportent à un monde meilleur », a déclaré le gouverneur du Tennessee, Bill Haslam. « Au nom de tous les habitants du Tennessee, nous remercions cet organisme mondial d’honorer notre État de cette façon. »
L’Union internationale de chimie pure et appliquée (UICPA) – qui valide l’existence des éléments nouvellement découverts et approuve leurs noms officiels – a donné son approbation finale au nom « tennessine » à la suite d’un processus d’un an qui a commencé le déc. 30 décembre 2015, lorsque l’UICPA et l’Union internationale de physique pure et appliquée ont annoncé la vérification de l’existence de l’élément superlourd 117, plus de cinq ans après que les scientifiques ont signalé sa découverte en avril 2010.
L’ORNL a joué plusieurs rôles dans la découverte, le plus important étant la production du radio-isotope berkélium-249 pour la recherche. Le berkélium-249 utilisé dans la découverte initiale et les expériences de confirmation ultérieures de l’élément 117 a été produit par l’ORNL et le programme d’isotopes du ministère de l’Énergie, et a été fourni en tant que contribution américaine à ces expériences.
Les éléments superlourds, qui n’existent pas à l’état naturel, sont synthétisés en exposant une cible radio-isotopique à un faisceau d’un autre isotope spécifique. En théorie, les noyaux se combinent dans de rares cas en un élément « super lourd » et jusqu’ici inconnu.
Dans le cas de la ténnessine, la recette atomique de l’élément 117 nécessitait la cible de berkelium-249, qui n’était disponible qu’auprès du réacteur isotopique à haut flux (HFIR) de l’ORNL, qui produit des radio-isotopes pour l’industrie et la médecine en plus de sa mission de recherche sur la diffusion des neutrons, et du Radiochemical Engineering Development Center (REDC) attenant, où les radio-isotopes sont traités.
Au cours d’une campagne d’un an, l’ORNL a produit puis expédié les 22 milligrammes de berkeleium-249 en Russie, où l’expérience qui donnerait l’élément 117 a été réalisée avec un cyclotron à ions lourds à l’Institut conjoint de recherche nucléaire (JINR) de Russie à Dubna. Après six mois de bombardement incessant avec un faisceau de calcium-48, les chercheurs avaient détecté six atomes dans lesquels les noyaux du calcium et du berkélium avaient fusionné pour créer l’élément 117. Des expériences ultérieures ont confirmé les résultats.
« La découverte de la ténnessine est un exemple du potentiel qui peut être réalisé lorsque les nations s’unissent pour prêter leurs capacités uniques à une vision scientifique », a déclaré Jim Roberto de l’ORNL, qui a aidé à mettre en place la collaboration États-Unis-Russie sur l’élément 117.Russie avec Yuri Oganessian du JINR.
Au delà de la production du radio-isotope nécessaire, l’ORNL a une longue histoire dans la recherche en physique nucléaire qui a permis au laboratoire de contribuer aux connaissances des chercheurs expérimentés en physique nucléaire et à la collaboration internationale et aux outils sous forme de détecteurs, d’instruments et d’électronique.
Le laboratoire a également une histoire de partenariat dans la recherche en physique avec l’Université Vanderbilt à Nashville, Tenn…, qui a initié les discussions qui ont conduit à cette collaboration historique, et l’Université du Tennessee, Knoxville, qui a participé aux expériences qui ont confirmé la découverte.
Le Lawrence Livermore National Laboratory du DOE en Californie a complété l’équipe de l’élément 117. Livermore a un dossier accompli dans la recherche sur les éléments super lourds et est l’homonyme du livermorium (élément 116).
L’orthographe spécifique de tennessine a été choisie parce que le nouvel élément est classé comme un halogène, un type d’élément qui, par convention, se termine par le suffixe « -ine ». Les halogènes comprennent des éléments tels que le chlore et le fluor. Le symbole du ténnessine dans le tableau périodique sera Ts.
Les découvertes de nouveaux éléments à l’ORNL ont commencé avec le projet Manhattan. Pendant la Seconde Guerre mondiale, les chercheurs du réacteur graphite de l’ORNL ont découvert le prométhium – l’élément 61 du tableau périodique. En raison du secret qui entourait le projet de développement des premières armes nucléaires, la découverte n’a été signalée qu’après la guerre, en 1947.
En plus de l’élément 117 (tennessine), les matériaux et les isotopes produits par ORNL via le programme d’isotopes du DOE ont été utilisés dans les découvertes des éléments superlourds 104 (rutherfordium), 105 (dubnium), 106 (seaborgium), 114 (flerovium), 115 (moscovium), 116 (livermorium) et 118 (oganesson).
La découverte des éléments superlourds, qui n’existent généralement que pendant des fractions de secondes, est motivée par la quête de l' »île de stabilité » prédite depuis longtemps, dans laquelle de nouveaux éléments au-delà du tableau périodique existant peuvent survivre pendant des périodes exceptionnellement longues, ouvrant ainsi de nouvelles et utiles perspectives en physique et en chimie.
Cette recherche a été soutenue par le DOE Office of Science. Le réacteur isotopique à haut flux est une installation d’utilisateur de l’Office of Science du DOE.
Pour plus d’informations, visitez le site https://www.ornl.gov/content/element-117-resource-page.
UT-Battelle gère ORNL pour l’Office of Science du département de l’énergie. L’Office of Science est le plus grand soutien de la recherche fondamentale en sciences physiques aux États-Unis, et travaille à relever certains des défis les plus pressants de notre époque. Pour plus d’informations, veuillez consulter http://energy.gov/science/.