Einsteinium

L’einsteinium-253 est si radioactif qu’il dégage une énorme quantité d’énergie par gramme, environ 1 000 watts par gramme. Cette énergie, avec les particules alpha et bêta qu’il émet, peut exciter les molécules de l’air environnant et produire une faible lueur bleutée. Ce n’est pas une propriété luminescente du métal lui-même, mais l’effet de sa radioactivité intense sur l’environnement immédiat.

L’einsteinium-253 a été le matériau cible utilisé pour synthétiser le mendélévium, l’élément 101, en 1955. En bombardant des atomes d’einsteinium par des particules alpha (noyaux d’hélium) dans un cyclotron, les premiers atomes de mendélévium-256 ont été formés. Cette expérience a marqué une étape en démontrant que des éléments au-delà du numéro 100 pouvaient être créés par fusion de noyaux légers avec des actinides lourds.

L’einsteinium est paramagnétique parce que ses électrons non appariés dans la couche 5f génèrent un moment magnétique net. Contrairement aux matériaux ferromagnétiques, il ne conserve pas l’aimantation lorsque le champ externe est retiré, mais il s’aligne temporairement avec lui. Cette propriété, avec sa structure cristalline cubique à faces centrées, le rend intéressant pour étudier le comportement magnétique des actinides lourds.

Oui. L’isotope einsteinium-254 a été employé comme marqueur de calibration dans le spectromètre d’analyse chimique de la sonde lunaire Surveyor 5 en 1967. Son émission caractéristique a servi de référence pour calibrer les mesures de l’instrument. C’est l’un des rares cas où un élément superlourd a eu une application pratique en dehors du laboratoire.

En plus d’être produit en quantités minuscules, l’einsteinium-253 se désintègre rapidement et se transforme en berkelium-249 puis en californium-249, à un taux d’environ 3 % par jour. Cela signifie que tout échantillon change de composition en quelques semaines, ce qui complique les expériences. La radioactivité élevée endommage aussi le réseau cristallin du métal, altérant ses propriétés physiques avec le temps.

L’einsteinium-252 est l’isotope le plus stable, avec une demi-vie de 471,7 jours, mais il est très difficile à produire en quantités significatives. L’einsteinium-253, avec une demi-vie de 20,47 jours, est celui que l’on obtient le plus facilement et que l’on utilise dans la plupart des expériences. Le choix de l’isotope dépend de l’équilibre entre disponibilité et durée de l’échantillon.

L’einsteinium partage de nombreuses similitudes physiques et chimiques avec l’holmium, un lanthanide situé bien plus tôt dans le tableau périodique. Tous deux sont des métaux mous, paramagnétiques, avec une structure cristalline similaire. Cette analogie aide les scientifiques à prédire le comportement de l’einsteinium, car l’holmium est beaucoup plus abondant et plus facile à étudier. C’est un exemple de la façon dont les tendances périodiques permettent d’inférer les propriétés d’éléments presque inaccessibles.