Les scientifiques du LBNL identifient pour la première fois des molécules de Nobélium

Une avancée majeure en chimie nucléaire a été réalisée par des chercheurs du Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL). Pour la première fois, ils ont réussi à produire et identifier des molécules contenant du nobélium (No), l'élément le plus lourd jamais observé dans une molécule directement identifiée. Cette découverte ouvre de nouvelles perspectives pour la compréhension de la chimie des éléments superlourds et pourrait avoir des implications dans la production d'isotopes médicaux.

La recherche, dirigée par le Dr Jennifer Pore, a consisté à comparer les propriétés chimiques du nobélium avec celles de l'actinium (Ac). En créant et analysant des molécules associant des ions d'actinium et de nobélium, l'équipe a développé une méthode novatrice pour étudier la chimie des éléments lourds et superlourds. Selon le Dr Pore, ces mesures permettent d'affiner la compréhension de ces éléments et de leur positionnement dans le tableau périodique.

Le tableau périodique actuel compte 118 éléments. Les actinides, tels que l'actinium et le nobélium, sont souvent représentés séparément en raison de leurs propriétés singulières. Les effets relativistes, engendrés par la forte charge nucléaire, peuvent modifier considérablement le comportement des électrons dans ces éléments très lourds. Le Dr Pore explique que ces phénomènes pourraient expliquer des déviations par rapport aux positions attendues de ces éléments dans le tableau périodique.

Pour mener à bien leurs expériences, les scientifiques ont utilisé des équipements de pointe, notamment le cyclotron 88-Inch du LBNL. L'actinium et le nobélium ont été produits en bombardant des cibles avec des ions de calcium. Les ions résultants ont ensuite été séparés et introduits dans une chambre de piégeage de gaz, permettant ainsi la formation et l'identification de molécules. Le Dr Pore a souligné l'originalité de leur approche, expliquant que les expériences précédentes reposaient sur des mesures indirectes de produits de désintégration. Leur nouvelle méthode permet une identification directe des molécules par la mesure de leur masse, éliminant ainsi les hypothèses basées sur des éléments mieux connus. Cette identification directe représente une amélioration notable par rapport aux techniques antérieures.

Cette recherche pourrait trouver des applications dans la production d'isotopes médicaux, comme ceux dérivés de l'actinium utilisés dans le traitement du cancer. Une meilleure compréhension des éléments radioactifs pourrait faciliter la production de molécules spécifiques nécessaires aux applications médicales. Le Dr Pore suggère qu'une compréhension améliorée pourrait simplifier la production des molécules requises.

Cette étude marque une avancée majeure en chimie nucléaire, ouvrant de nouvelles voies pour l'exploration des propriétés et des applications des éléments superlourds. L'identification directe de molécules de nobélium témoigne de l'innovation de la recherche menée au LBNL. Les expériences ont été menées sur une période de 10 jours, produisant environ 2 000 molécules, un chiffre modeste comparé à une goutte d'eau qui en contient environ 10^21.