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Rutherfordium nommé d’après Ernest Rutherford. |
Rutherfordium
Numéro atomique: | 104 | Radius atomique: | empirique : 150 pm (estimé) |
Symbole atomique : | Rf | Point de fusion: | 2400 K (2100 °C, 3800 °F) (prédit) |
Poids atomique : | 267 | Point d’ébullition : | 5800 K (5500 °C, 9900 °F) (prédit) |
Configuration électronique : | 7s25f146d2 | États d’oxydation : | 4, (3), (2) |
Histoire
En 1964, des travailleurs de l’Institut commun de recherche nucléaire de Dubna (U.R.S.S.) ont bombardé du plutonium avec des ions néon accélérés de 113 à 115 MeV. En mesurant au microscope les traces de fission dans un verre spécial, ils ont détecté un isotope qui se désintègre par fission spontanée. Ils ont suggéré que cet isotope, qui avait une demi-vie de 0,3 +/- 0,1 s pourrait être le 260-104, produit par la réaction suivante : 242Pu + 22Ne –> 260Rf +4n.
L’élément 104, le premier élément transactinide, devrait avoir des propriétés chimiques similaires à celles du hafnium. Il formerait, par exemple, un composé relativement volatil avec le chlore (un tétrachlorure).
Les scientifiques soviétiques ont réalisé des expériences visant à l’identification chimique, et ont tenté de montrer que l’activité 0,3-s est plus volatile que celle des trichlorures d’actinides relativement peu volatils. Cette expérience ne remplit pas le critère de séparation chimique du nouvel élément de tous les autres, mais elle fournit des preuves importantes pour l’évaluation. Les données émises par les scientifiques soviétiques ont réduit la demi-vie de l’isotope avec lequel ils ont travaillé de 0,3 à 0,15 s.
Isotopes
En 1969, Ghiorso, Nurmia, Harris, K.A.Y. Eskola et P.L. Eskola de l’Université de Californie à Berkeley ont signalé qu’ils avaient identifié positivement deux, et peut-être trois isotopes de l’élément 104. Le groupe a indiqué qu’après des tentatives répétées, ils ont produit l’isotope 260104 signalé par les groupes de Dubna en 1964.
Les découvertes à Berkeley ont été faites en bombardant une cible de 249Cf avec des noyaux de 12C de 71 MeV, et des noyaux de 13C de 69 MeV. La combinaison du 12C avec le 249Cf, suivie de l’émission instantanée de quatre neutrons, a produit l’élément 257104. Cet isotope a une demi-vie de 4 à 5 s, se désintégrant par l’émission d’une particule alpha en 253No, avec une demi-vie de 105 s.
La même réaction, sauf avec l’émission de trois neutrons, aurait produit 258104 avec une demi-vie d’environ 1/100 s.
L’élément 259104 est formé par la fusion d’un noyau de 13C avec 249Cf, suivie de l’émission de trois neutrons. Cet isotope a une demi-vie de 3 à 4 s, et se désintègre en émettant une particule alpha en 255No, qui a une demi-vie de 185 s.
Des milliers d’atomes de 257104 et 259104 ont été détectés. Le groupe de Berkeley croit que leur identification du 258-104 est correcte, mais attache moins de confiance à ce travail qu’à celui sur le 257104 et le 259104.
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