Ununquadium - Définition
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Synthèse
Une équipe de l'Institut unifié de recherches nucléaires (JINR) à Doubna en Russie a publié en janvier 1999 avoir bombardé une cible de plutonium 244 avec des ions calcium 48, produisant un unique atome identifié comme du 289114 avec une désintégration α à 9,67 MeV en 30 s. Cette observation n'a toutefois pas pu être renouvelée, et on suppose qu'il pourrait s'agir d'un isomère métastable 289m114.
La même équipe a publié en juillet 1999 avoir remplacé la cible de plutonium 244 par du plutonium 242 afin de produire d'autres isotopes et obtenu deux atomes de 287114 avec une désintégration α à 10,29 MeV en 5,5 s. Là encore, l'observation n'a pu être renouvelée, et on l'attribue à un possible isomère métastable 287m114.
La synthèse à présent confirmée des premiers noyaux d'ununquadium a été réalisée en juin 1999 lorsque la même équipe a repris l'expérience réalisée avec le plutonium 244 : deux atomes de l'élément 114 ont été à nouveau produits, avec une désintégration α à 9,82 MeV en 2,6 s. Cette observation a été attribuée dans un premier temps à du 288114 en raison des observations précédentes, mais une analyse approfondie a permis de l'attribuer de façon certaine à du 289114.
La période radioactive théorique de la désintégration α des isotopes de l'élément 114 sont conformes aux observations. L'isotope 298Uuq aurait une période radioactive théorique de 17 jours.
La synthèse du 283112, publiée en mai 2009, est venue confirmer indirectement les résultats obtenus précédemment sur le 287114 (ainsi que sur le 291116).
Le tableau ci-dessous résume l'état de l'art en matière de production d'isotopes de l'élément 114 :
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Ion Cible Isotope Statut de l'expérience 76Ge 208Pb 284114 Échec 54Cr 232Th 286114 Succès 50Ti 238U 288114 Réaction non tentée 48Ca 244Pu 292114 Succès 48Ca 242Pu 290114 Succès 48Ca 239Pu 287114 Succès 40Ar 248Cm 288114 Réaction non tentée 36S 249Cf 285114 Réaction non tentée
Îlot de stabilité : ununquadium 298
La théorie MM (Microscopic-Macroscopic) décrivant la structure nucléaire suggère de rechercher l'hypothétique « îlot de stabilité » autour du nucléide 298Uuq, qui serait « doublement magique » avec 114 protons et 184 neutrons. Cela pousse à créer des isotopes d'ununquadium plus riches en neutrons que ceux synthétisés jusqu'à présent, qui demeurent très instables et se désintègrent par fission spontanée (produisant une variété de radionucléides), désintégration α, émission de positon ou capture électronique (donnant de l'ununtrium). La difficulté est alors de trouver la combinaison de l'ion lourd et de la cible qui permettra de synthétiser un noyau comportant exactement 184 neutrons pour 114 protons : il faudrait par exemple utiliser des ions calcium 50 sur une cible plutonium 248 pour avoir le compte juste, ce qui n'est pas envisageable compte tenu de l'extrême difficulté à obtenir des quantités suffisantes de 50Ca et surtout de 248Pu. L'idée alternative serait alors de procéder à la quasi-fusion de noyaux massifs, en misant sur le caractère stabilisateur des couches nucléaires saturées qui tendrait à orienter les réactions nucléaires vers la production de noyaux « doublement sphériques », via par exemple la réaction :
dans laquelle les nucléides 298Uuq et 40Ca sont « doublement magiques » — du moins si 114 est bien un nombre magique de protons dans un noyau ayant 184 neutrons comme l'affirme la théorie MM.
