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L’einsteinium est un métal radioactif à base d’argent doux dont le numéro atomique est 99 et le symbole de l’élément est Es. Sa radioactivité intense le fait briller en bleu dans l’obscurité. L’élément est nommé en l’honneur d’Albert Einstein.
Découverte
L’Einsteinium a été identifié pour la première fois dans les retombées de la première explosion de la bombe à hydrogène en 1952, l’essai nucléaire Ivy Mike. Albert Ghiorso et son équipe de l’université de Californie à Berkeley, ainsi que les laboratoires nationaux de Los Alamos et d’Argonne, ont détecté puis synthétisé l’Es-252, qui présente une désintégration alpha caractéristique avec une énergie de 6,6 MeV. L’équipe américaine a appelé l’élément 99 « pandamonium » en plaisantant, car le test Ivy Mike avait été baptisé Project Panda, mais le nom qu’ils ont officiellement proposé était « einsteinium », avec le symbole E. L’UICPA a approuvé le nom mais a choisi le symbole Es.
L’équipe américaine était en compétition avec une équipe suédoise à l’Institut Nobel de physique de Stockholm pour le crédit de découverte des éléments 99 et 100 et leur dénomination. Le test Ivy Mike avait été classé. L’équipe américaine a publié les résultats en 1954, et les résultats du test ont été déclassifiés en 1955. L’équipe suédoise a publié les résultats en 1953 et 1954.
Propriétés d’Einsteinium
L’Einsteinium est un élément synthétique, probablement introuvable dans la nature. L’einsteinium primordial (datant de la formation de la Terre), s’il existait, se serait déjà décomposé. Les événements successifs de capture de neutrons par l’uranium et le thorium pourraient théoriquement produire de l’einsteinium naturel. À l’heure actuelle, cet élément n’est produit que dans les réacteurs nucléaires ou lors d’essais d’armes nucléaires. Il est fabriqué en bombardant d’autres actinides avec des neutrons. Bien que l’on n’ait pas fabriqué beaucoup d’élément 99, il s’agit du numéro atomique le plus élevé produit en quantité suffisante pour être vu sous sa forme pure.
Un des problèmes de l’étude de l’einsteinium est que la radioactivité de l’élément endommage son réseau cristallin. Une autre considération est que les échantillons d’einsteinium sont rapidement contaminés lorsque l’élément se désintègre en noyaux filles. Par exemple, l’Es-253 se décompose en Bk-249 puis en Cf-249 à raison d’environ 3 % de l’échantillon par jour.
Chimiquement, l’einsteinium se comporte comme les autres actinides, qui sont essentiellement des métaux de transition radioactifs. C’est un élément réactif qui présente de multiples états d’oxydation et forme des composés colorés. L’état d’oxydation le plus stable est +3, qui est rose pâle en solution aqueuse. La phase +2 a été démontrée à l’état solide, ce qui en fait le premier actinide divalent. L’état +4 est prévu pour la phase vapeur mais n’a pas été observé. En plus de briller dans l’obscurité à cause de la radioactivité, l’élément libère de la chaleur de l’ordre de 1000 watts par gramme. Le métal est remarquable pour être paramagnétique.
Tous les isotopes de l’einsteinium sont radioactifs. Au moins dix-neuf nucléides et trois isomères nucléaires sont connus. Le poids atomique des isotopes varie de 240 à 258. L’isotope le plus stable est Es-252, qui a une demi-vie de 471,7 jours. La plupart des isotopes se désintègrent en 30 minutes. Un isomère nucléaire de Es-254 a une demi-vie de 39,3 heures.
Les utilisations de l’einsteinium sont limitées par les petites quantités disponibles et la rapidité avec laquelle ses isotopes se décomposent. Il est utilisé pour la recherche scientifique afin de connaître les propriétés de l’élément et de synthétiser d’autres éléments super-lourds. Par exemple, en 1955, l’einsteinium a été utilisé pour produire le premier échantillon de l’élément mendélévium.
D’après des études sur les animaux (rats), l’einsteinium est considéré comme un élément radioactif toxique. Plus de la moitié de l’E ingéré se dépose dans les os, où il reste pendant 50 ans. Un quart va dans les poumons. Une fraction d’un pour cent va aux organes de reproduction. Environ 10 % sont excrétés.
Einsteinium Properties
Nom de l’élément: einsteinium
Symbole des éléments: Es
Numéro atomique: 99
Poids atomique: (252)
Découverte: Lawrence Berkeley National Lab (États-Unis) 1952
Groupe d’éléments: actinide, élément du bloc F, métal de transition
Période de l’élémentpériode 7
Configuration des électrons: [Rn] 5f11 7s2 (2, 8, 18, 32, 29, 8, 2)
Densité (température ambiante): 8,84 g/cm3
Phase: métal solide
Ordre magnétique: paramagnétique
Point de fusion: 1133 K (860 °C, 1580 °F)
Point d’ébullition: 1269 K (996 °C, 1825 °F) prévu
États d’oxydation: 2, 3, 4
Electronégativité: 1,3 sur l’échelle de Pauling
Énergie d’ionisation: 1er : 619 kJ/mol
Structure cristalline: cubique à face centrée (fcc)
Références :
Glenn T. Seaborg, The Transcalifornium Elements, Journal of Chemical Education, Vol 36.1 (1959) p 39.
