Meitnérium

Lise Meitner était la physicienne qui a découvert et expliqué théoriquement la fission nucléaire de l'uranium en 1938. Cependant, parce qu'elle était une femme d'origine juive dans l'Europe nazie, le comité Nobel a attribué le prix uniquement à son collaborateur Otto Hahn, ignorant sa contribution. En donnant officiellement à l'élément 109 le nom de « meitnérium » en 1997, la communauté scientifique internationale a reconnu durablement son génie dans l'histoire de la physique.

Dans le groupe 9, le cobalt privilégie l'état +2, tandis que le rhodium et l'iridium privilégient les états +3 et +4. Chez le meitnérium, les effets relativistes provoquent une forte contraction quantique de l'orbitale 7s et une déstabilisation des électrons 6d. Les modèles de chimie quantique prédisent que le meitnérium privilégiera l'état d'oxydation +3 dans les liaisons de coordination, bien que son potentiel de réduction élevé en fasse un métal extrêmement noble et difficile à oxyder.

Lorsqu'un atome isolé traverse le séparateur magnétique SHIP, il s'immobilise à un emplacement micrométrique d'un détecteur au silicium pixellisé. Le système informatique enregistre l'instant exact et l'énergie déposée par la collision. En quelques millisecondes, le détecteur enregistre au même endroit l'émission d'une particule alpha d'une énergie caractéristique exacte du meitnérium, suivie d'une désintégration du bohrium. Cette coïncidence spatio-temporelle élimine complètement le bruit de fond.

La découverte du meitnérium a confirmé expérimentalement que la répulsion électrostatique destructrice entre plus de cent protons peut être compensée par des effets quantiques microscopiques liés aux couches nucléaires. Chaque nouveau transactinide synthétisé vers l'est du tableau périodique ajoute des neutrons à l'ensemble des noyaux étudiés, permettant aux physiciens des particules de se rapprocher progressivement de la légendaire « île de stabilité », centrée autour des éléments 114 à 126.

Le meitnérium est créé en faisant entrer en collision des noyaux atomiques dans un accélérateur. La fusion qui donne naissance à un nouveau noyau est extrêmement improbable, et la plupart des collisions ne produisent pas l'élément recherché. Les expériences peuvent donc nécessiter plusieurs jours pour détecter quelques atomes. Les détecteurs identifient ensuite leurs désintégrations radioactives, qui servent d'empreinte pour confirmer l'élément formé.

Le meitnérium est produit atome par atome et ses isotopes se désintègrent très rapidement. Il reste donc très peu de temps pour transporter un atome, le faire réagir avec d'autres substances et mesurer le résultat. De plus, la quantité produite est insuffisante pour former un échantillon conventionnel. Pour l'instant, une grande partie de ce que l'on sait de son comportement chimique provient de modèles théoriques et de sa position dans le tableau périodique.

S'il était possible de rassembler suffisamment d'atomes stables de meitnérium, les modèles de physique des matériaux prédisent qu'il s'agirait d'un métal solide à l'aspect argenté brillant, doté d'une résistance aux acides inégalée et d'une densité énorme, proche de vingt-huit grammes par centimètre cube, dépassant largement celles de l'osmium et du platine. Cependant, sa radioactivité extrême rendrait impossible toute manipulation à mains nues.