Comme son nom l'indique, les éléments transuraniens sont ceux qui ont un numéro atomique supérieur au numéro atomique de l'uranium, c'est-à-dire supérieur à 92 et, par conséquent, vient après cet élément dans le tableau périodique.
L'obtention et la découverte de ces éléments en laboratoire sont dues à des expériences menées avec le bombardement avec des particules de noyaux atomiques stables, d'éléments qui ne sont pas naturellement radioactif Ainsi, ils subissent une transmutation et se transforment en d'autres éléments.
Les premières tentatives de production d'éléments autres que l'uranium ont été faites par Fermi, Segrè et collaborateurs en 1934, s'appuyant sur les travaux d'Irène Curie et de Frédéric Joliot sur la radioactivité artificielle par le bombardement de noyaux.
Cependant, ce n'est qu'en 1940 que cela a été fait pour la première fois, par Edwin M. McMillan et Philip H. Abelson. Ils ont bombardé le cœur d'uranium 238 avec un faisceau de neutrons; et le résultat fut le l'obtention du premier élément transuranien, le netunium (Np), de numéro atomique 93 :
92238U + 01n → 93239Np + -10β
Dans ce cas, les neutrons n'ont pas de charge, leur bombardement se fait donc plus facilement, n'étant pas repoussé par le noyau, qui est chargé positivement. Cependant, à mesure que la recherche pour obtenir des éléments transuraniens s'approfondissait, d'autres particules (comme les particules alpha, les deutérons et les protons) ont été utilisés comme projectiles dans ces bombardements. Mais comme ils ont une charge positive, il est nécessaire d'utiliser un accélérateur de particules, ce qui augmente leur vitesse afin de casser les forces de répulsion avec le noyau.
Ainsi, à l'aide d'accélérateurs de particules, il a été possible de produire plusieurs éléments artificiels avec des numéros atomiques plus élevés. La même année 1940, un autre élément transuranien fut produit, le plutonium (Pu), de numéro atomique 94, selon les réactions suivantes :
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12H+ 92238U → 93239Np + 2 01non
93239Np → 94238pu + -10β
Les autres éléments transuraniens découverts étaient: américium (Am), curium (Cm), berkelium (Bk), californium (Cf), einsteinium (Es) et fermium (Fm). Et avec le temps, il y en a eu d'autres. Le tableau ci-dessous montre leurs numéros atomiques et les réactions de leurs obtentions :
Cependant, la détermination des propriétés de ces éléments est très difficile, car ils sont obtenus en petites quantités et également présents grande instabilité nucléaire, se désintégrant rapidement plus son numéro atomique est élevé.
Un scientifique qui excellait dans ce domaine était Glenn T. Seaborg, qui dirigeait la section qui travaillait avec les éléments transuraniens au sein du projet Manhattan (responsable du développement de la bombe atomique). C'est lui qui a isolé et découvert le plutonium, avec E. M. McMillan, J. W. Kennedy et A. Ç. Wahl. Plus tard, il a également découvert quatre autres éléments transuraniens et a également participé à la découverte de cinq autres.
Glenn Seaborg, en 1944, a proposé l'hypothèse que les éléments avec un numéro atomique supérieur à l'actinium (Z = 89) ont formé une nouvelle série similaire aux lanthanides. Cela a permis d'expliquer les propriétés chimiques des éléments déjà identifiés et non identifiés. Ainsi, en 1945, il publia le premier tableau périodique contenant les éléments nouvellement découverts.
Emplacement des éléments transuraniens dans le tableau périodique
Pour ses travaux dans ce domaine, il a reçu le prix Nobel de chimie en 1951, avec le physicien Edwin M. McMillan, cité ci-dessus. En son honneur, en 1997, l'élément artificiel de numéro atomique 106 a été nommé seaborgium.
Par Jennifer Fogaça
Diplômé en Chimie
