Untriseptium

À mesure qu'on s'éloigne de l'îlot de stabilité (ne dépassant pas Z ≈ 127), les atomes synthétisés devraient rapidement devenir extrêmement instables, au point que Z ≈ 130 est fréquemment cité comme limite « expérimentale » à l'existence pratique de ces éléments[4] ; il n'est donc pas certain que l'élément 137 puisse un jour être effectivement détecté.

Difficultés mathématiques dans la modélisation des noyaux à 137 protons et plus

Certaines équations approchées ou non relativistes font intervenir le produit αZ, dans lequel α représente la constante de structure fine, et ne sont valides que lorsque ce produit est inférieur à 1 ; dans la mesure où α ≈ 1/137, un problème apparaît à partir de l'untriseptium, pour lequel Z = 137 et donc αZ ≈ 1 :

D'après le modèle de Bohr, non relativiste, la vitesse d'un électron de la sous-couche 1s serait supérieure à la célérité de la lumière pour Z > 137 :

v=\alpha \,Z\,c\approx {\frac {Z}{137,036}}\,c

L'équation de Dirac devient également invalide au-delà de Z = 137 pour la même raison, en exprimant l'énergie d'un atome à l'état fondamental par :

E=m_{e}c^{2}{\sqrt {1-\alpha ^{2}Z^{2}}}

où m_e est la masse de l'électron au repos.

Ces difficultés sont levées si l'on tient compte des effets relativistes dans le cortège électronique ainsi que de la dimension non nulle des noyaux atomiques (d'autant plus sensible que ces noyaux sont gros), de sorte que la limite maximale théorique du nombre de protons dans un noyau atomique est repoussée, selon les modèles, de 35 à 70 unités au-delà de 137 (i.e. 170 à 210 protons).

Notes et références

L'élément 137 n'ayant jamais été synthétisé ni a fortiori reconnu par l'UICPA, il n'est classé dans aucune famille d'éléments chimiques. On le range éventuellement parmi les superactinides à la suite des travaux de Glenn Seaborg sur l'extension du tableau périodique dans les années 1940, mais, en toute rigueur, il est chimiquement « non classé ».
(en) Burkhard Fricke et Gerhard Soff, « Dirac-Fock-Slater calculations for the elements Z = 100, fermium, to Z = 173 », Atomic Data and Nuclear Data Tables, vol. 19, n^o 1,‎ janvier 1977, p. 83-95 (DOI 10.1016/0092-640X(77)90010-9, Bibcode 1977ADNDT..19...83F, lire en ligne)
Base de données Chemical Abstracts interrogée via SciFinder Web le 15 décembre 2009 (résultats de la recherche)
Encyclopaedia Britannica : article « Transuranium Element », dont la brève section « End of Periodic Table » en fin d'article situe entre 170 et 210 le nombre limite de protons pouvant être contenus dans un même noyau, mais vers 130 la limite effective au-delà de laquelle les atomes cesseraient d'être observables.

Voir aussi

Éléments de la période 8

1

2

3

4

5

6

7

8

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Métaux Alcalins	Alcalino- terreux	Lanthanides	Métaux de transition	Métaux pauvres	Métal- loïdes	Non- métaux	Halo- gènes	Gaz nobles	Éléments non classés
		Actinides
		Superactinides

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[1] L'élément 137 n'ayant jamais été synthétisé ni a fortiori reconnu par l'UICPA, il n'est classé dans aucune famille d'éléments chimiques. On le range éventuellement parmi les superactinides à la suite des travaux de Glenn Seaborg sur l'extension du tableau périodique dans les années 1940, mais, en toute rigueur, il est chimiquement « non classé ».

[10.1016/0092-640X(77)90010-9-2] (en) Burkhard Fricke et Gerhard Soff, « Dirac-Fock-Slater calculations for the elements Z = 100, fermium, to Z = 173 », Atomic Data and Nuclear Data Tables, vol. 19, n^o 1,‎ janvier 1977, p. 83-95 (DOI 10.1016/0092-640X(77)90010-9, Bibcode 1977ADNDT..19...83F, lire en ligne)

[3] Base de données Chemical Abstracts interrogée via SciFinder Web le 15 décembre 2009 (résultats de la recherche)

[4] Encyclopaedia Britannica : article « Transuranium Element », dont la brève section « End of Periodic Table » en fin d'article situe entre 170 et 210 le nombre limite de protons pouvant être contenus dans un même noyau, mais vers 130 la limite effective au-delà de laquelle les atomes cesseraient d'être observables.