2. Les actinides transuraniens (93 ≤ Z ≤ 103)
• Synthèse
Capture de noyaux légers
Lorsqu'un neutron pénètre un noyau d'uranium, la fission n'est pas la seule voie de réaction et la méthode proposée par Fermi s'est révélée efficace.
Neptunium et plutonium
À Berkeley (1939), dans une cible d'uranium irradiée par des neutrons, Edwin Mattison McMillan (Prix Nobel de chimie avec Glen Theodore Seaborg en 1951) observait simultanément la désintégration β— de l'isotope 239U (T1/2 = 23,45 min) et une activité de demi-vie 2,36 jours. En isolant celle-ci chimiquement, McMillan et Philip Hauge Abelson (1940) montraient qu'elle est celle de l'isotope 239Np du neptunium (93Np), avec des propriétés chimiques proches de celles de l'uranium (ce qui était inattendu).
La désintégration β— du 239Np conduit à l'isotope 239Pu du plutonium (94Pu). Mais ni émetteur β—, ni émetteur α de vie courte, cet isotope était difficile à identifier. Seaborg et son équipe ont synthétisé un autre isotope, de vie plus courte, par une méthode de physique nucléaire : un ion positif, assez rapide pour surmonter la répulsion électrique du noyau cible, peut fusionner avec lui. Dans l'uranium irradié par des noyaux de deutérium (2H), un émetteur β— est observé, et des méthodes chimiques ont prouvé qu'il s'agissait de 238Np (la source d'énergie des stimulateurs cardiaques). On écrit : 2H + 238U → 240Np* → 238Np + 2n, 238Np ayant une demi-vie de 2,12 jours,
ou encore : 238U (2H, 2n) 238Np (T1/2 = 2,12 j).
Le noyau formé subit une désintégration β—, suivie d'une émission α : 238Np (β—) 238Pu (T1/2 = […]
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