Chapitres
- 01. Présentation
- 02. Un peu d’histoire
- 03. Présence à l’état naturel
- 04. Propriétés physiques et chimiques
- 05. Utilisations
- 06. Dangers
Présentation
Le darmstadtium est un élément chimique qui porte le numéro 110 dans la classification périodique des éléments. 
Informations générales Symbole Ds Numéro atomique 110 Famille Métal de transition Groupe 10 Période 7 Bloc d Masse volumique 34,8 g.cm-3 Propriétés atomiques Masse atomique 281 Configuration électronique [Rn] 7s2 5f14
6d8 Électrons par niveau d'énergie 2 | 8 | 18 | 32 | 32 | 16 | 32 Propriétés physiques État ordinaire Solide
Définitions
- Numéro atomique : Le numéro atomique d'un atome représente le nombre de protons de ce dernier
- Famille : L'UICPA (Union internationale de chimie pure et appliquée) a regroupé en 10 familles les éléments chimiques qui présentent des propriétés physiques et chimiques semblables
- Groupe : Chaque groupe correspond aux éléments chimiques présents dans une même colonne du tableau périodique des éléments
- Période : Chaque période correspond aux éléments chimiques présents dans une même ligne du tableau périodique des éléments. Ils partagent également le même nombre de couches électroniques. On en compte 7 au maximum
- Bloc : Les éléments périodiques sont classés par bloc selon leurs propriétés et selon les couches électroniques jusqu’auxquelles elles sont remplies
- Dureté : La dureté d'un matériau représente la résistance qu'il oppose à la pénétration. On peut la mesurer selon plusieurs méthodes : la méthode par pénétration, la méthode par rayage ou encore la méthode par rebondissement
- Point de fusion : Le point de fusion correspond à un moment de pression et de température à partir duquel l'élément chimique fond, passant ainsi de l'état solide à l'état liquide
- Point d'ébullition : Le point d'ébullition correspond à un moment de pression et de température à partir duquel l'élément chimique bout, passant ainsi de l'état liquide à l'état gazeux
Rappel : La classification périodique des éléments, aussi appelée tableau de Mendeleïev, du nom de son créateur. C'est un chimiste russe qui en 1869 créa un tableau dont le but était de regrouper tous les éléments chimiques connus par points communs (groupes et familles par exemple). Il a souvent été ajusté et mis à jour depuis cette époque. Sa dernière révision date de 2016 par l'UICPA (Union internationale de chimie pure et appliquée), une ONG suisse qui a pour but l'évolution de la physique-chimie. Le tableau périodique compte à ce jour 118 éléments. L’UICPA, l’Union Internationale de Chimie Pure et Appliquée est une organisation non gouvernementale ayant son siège à Zurich, en Suisse. Créée en 1919, elle s’intéresse au progrès de la chimie, de la chimie physique et de la biochimie. Ses membres sont les différentes sociétés nationales de chimie et elle est membre du Conseil International pour la Science. L’UICPA est une autorité reconnue dans le développement des règles à adopter pour la nomenclature, les symboles et autres terminologie des éléments chimiques et leurs dérivé via son Comité Interdivisionnel de la Nomenclature et des Symboles. Ce comité fixe la nomenclature de l’UICPA.
Un peu d’histoire
Étymologie
Le nom de darmstadtium est une référence à la ville de Darmstadt, en Allemagne. Le suffixe "ium" désigne comme pour beaucoup d'autres atomes un élément chimique. On peut aussi le trouver désigné par les synonymes suivants :
- Eka-platine, car se situant juste en dessous de l'élément platine dans le tableau périodique des éléments,
- Hahnium,
- Policium, car en Allemagne le numéro de téléphone 110 sert à appeler les services de police, on a donc attribué ce surnom au darmstadtium par plaisanterie.
- Uninnilium.
Première découverte
Le darmstadtium est un élément qui a été synthétisé pour la première fois en 1994 par Peter Armbruster et Gottfried Münzenberg, deux physiciens allemands. Pour ce faire, ils bombardent des atomes de plomb 208 par des ions de nickel 62 au Centre de recherche sur les ions lourds situé dans la ville de Darmstadt en Allemagne. Il a cependant fallu attendre 2001 pour que cette découverte soit confirmée par l'UICPA et que l'élément soit nommé darmstadtium, comme l'avaient suggéré ceux qui l'ont découvert 7 ans plus tôt.
Un physicien renommé
Peter Armbruster est un physicien allemand né en 1931. Il est originaire de Dachau, en Bavière. Après des études de physique, il est diplômé d'un doctorat en 1961. Il a commencé ses recherches dans les domaines de la fission, des ions lourds er de leurs interactions avec des produits de fission au Centre de recherche de Jülich situé lui aussi en Allemagne. Il par ensuite au Centre de recherche sur les ions lourds à Darmstadt où il va découvrir avec l'aide de son partenaire Gottfried Münzenber de nombreux éléments comme :
- Le darmstadtium,
- Le bohrium,
- Le meitnérium,
- Le roentgenium,
- Le copernicium,
- L'hassium.
Il continue ensuite sa carrière en France, à Grenoble, à l'Institut européen de Laue-Langevin jusqu'en 1992. Depuis 1996, il fait partie d'un projet de recherche concernant l'incinération des déchets nucléaires par réactions de spallation et de fission.
La spallation nucléaire est une réaction nucléaire lors de laquelle on fait entrer en collision un noyau avec une autre particule comme un neutron ou un proton ou avec une onde électromagnétique très puissante. Cette collision crée alors une décomposition du noyau laissant échapper des particules comme des neutrons, des protons ou des noyaux plus légers comme des noyaux d’hélium ou de lithium
Il a été récompensé de nombreuses fois par les distinctions suivantes :
- Ordre du mérite de Hesse,
- Prix Max-Born,
- Médaille Stern-Gerlach,
- Prix Lise Meitner.
Le Centre de recherche sur les ions lourds
- La physique des particules,
- La physique nucléaire,
- La chimie nucléaire,
- La physique de la matière,
- La biophysique.
Il a été créé dans le but de réunir plusieurs universités. Celles de Darmstadt, Francfort, Mayence, Hidelberg et Giessen afin de mettre au jour un centre de unique de recherche dans le domaine de la physique nucléaire. Aujourd'hui, ses principales actions sont la synthétisation d'éléments dits superlourds comme le darmstadtium par exemple. Ils se sont aussi spécialisés dans la proton-thérapie, une méthode médicale de radiothérapie pour tuer les cellules cancéreuses du corps humain.
Présence à l’état naturel
Le darmstadtium est un élément synthétique et donc non présent à l'état naturel.
Propriétés physiques et chimiques
Le darmstadtium est un transactinide radioactif qui a des propriétés de métal noble. On appelle métal noble un métal qui possèdes des caractéristiques résistantes à l'oxydation et à la corrosion. Ces métaux restent cependant solvables dans l'eau régale. Un transactinide est tout élément chimique dont le numéro atomique est supérieur à celui du lawrencium (103), le dernier des actinides. Ce sont également les éléments appelés superlourds. Qui sont, par définition, également des transuraniens, ayant un numéro atomique supérieur à celui de l’uranium (92). Il est important de savoir que, parmi les transuraniens, les transactinides présentent certaines particularités.
L’eau régale est un mélange d’acide chlorhydrique et d’acide nitrique avec des proportion allant de 2 à 4 volumes d’acide chlorhydrique pour 1 d’acide nitrique. Aussi appelée eau royale, elle tire son nom de sa capacité à dissoudre des métaux nobles comme de l’or ou du platine par exemple
Isotopes
Le darmstadtium possède à ce jour 8 radioisotopes connus, leur numéro de masse allant de 267 à 281 mais aussi 3 isomères radioactifs.
Des isomères nucléaires sont des atomes qui partagent le même noyau mais dans états énergétiques différents. C’est à dire qu’ils comportent un spin et une énergie d’excitation spéciaux. Dans leur état d’énergie le plus bas, on dit qu’ils atteignent l’état fondamental
Son isotope le plus stable découvert à ce jour est le darmstadtium 281 qui a une demie-vie d'environ 10 secondes et qui se décompose en hassium 277.
Utilisations
Etant un élément très instable, il a été impossible d'utiliser le darmstadtium dans l'industrie ou à des fins commerciales. Le peu qu'il a été produit, environ une cinquantaine de fois, ce n'était qu'à des fins de recherche scientifique.
Dangers
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