Voir la source de Flérovium

{{Infobox Élément/Flérovium}}
Le '''flérovium''' ([[Symbole chimique|symbole]] '''Fl''') est l'[[élément chimique]] de [[numéro atomique]] 114. Il correspond à l'ununquadium (Uuq) de la [[dénomination systématique]] de l'[[Union internationale de chimie pure et appliquée|IUPAC]], et est encore appelé '''{{nobr|élément 114}}''' dans la littérature. Il a été [[Élément synthétique|synthétisé]] pour la première fois en {{nobr|décembre 1998}} par une réaction {{nobr|[[Plutonium 244|{{exp|244}}Pu]]&thinsp;([[Calcium 48|{{exp|48}}Ca]],&thinsp;3[[Neutron|n]])&thinsp;{{exp|289}}Fl}} au ''{{langue|en|Flerov Laboratory for Nuclear Reactions}}'' (FLNR) de l'[[Institut unifié de recherches nucléaires]] ({{Abréviation|JINR|Joint Institute for Nuclear Research}}) situé à [[Doubna]], dans l'[[oblast de Moscou]]. L'IUPAC a validé son identification le {{nobr|{{1er}} juin 2011}}<ref>{{en}} {{lien brisé|consulté le=2013-03-26|url=http://www.iupac.org/web/nt/2011-06-01_elements_114_116|titre=IUPAC International Union of Pure and Applied Chemistry – 9 juin 2011}} « ''News: Discovery of the Elements with Atomic Number 114 and 116''. » {{DOI|10.1351/PAC-REP-10-05-01}}</ref> et lui a donné son nom définitif le {{nobr|30 mai 2012}}<ref>{{en}} [http://www.iupac.org/news/news-detail/article/element-114-is-named-flerovium-and-element-116-is-named-livermorium.html IUPAC International Union of Pure and Applied Chemistry – 30 mai 2012] « ''Element 114 is Named Flerovium and Element 116 is Named Livermorium'' »
</ref> en référence au FLNR.

Il s'agit d'un [[transactinide]] très radioactif, dont l'[[isotope]] le plus stable, le <sup>289</sup>Fl, a une [[période radioactive]] d'environ {{unité/2|2.6|s}}. Il posséderait cependant un [[isomère nucléaire]] {{exp|289m}}Fl dont la [[demi-vie]] atteindrait plusieurs dizaines de secondes, ce qui serait la plus longue jamais observée pour un [[Transactinide|élément superlourd]]. Selon la théorie MM (''Microscopic-Macroscopic'') décrivant le [[noyau atomique]], l'isotope <sup>298</sup>Fl, avec le « [[nombre magique (physique)|nombre magique]] » de {{unité|184|neutrons}}, pourrait être au centre d'un [[îlot de stabilité]] prédit par le [[modèle en couches]] de la [[structure nucléaire]] des [[atome]]s.

Le flérovium présenterait des affinités avec la [[Famille d'éléments chimiques|famille]] des [[Métal pauvre|métaux pauvres]], bien qu'on ait initialement suspecté un comportement de [[gaz rare]] induit par une [[configuration électronique]] modifiée par des effets [[Physique quantique|quantique]]s de [[couplage spin-orbite]] et d'[[électrodynamique quantique]]<ref name="Gäggeler">
{{en}} [http://lch.web.psi.ch/files/lectures/TexasA&M/TexasA&M.pdf Gas Phase Chemistry of Superheavy Elements] : Conférence de Heinz W. Gäggeler, Novembre 2007 — Page consultée le 07/07/2009.
</ref>.

La validation par l'IUPAC de l'observation du flérovium est la suite logique de celle de la caractérisation du [[copernicium]], qui impliquait ''de facto'' la validation des données expérimentales relatives au flérovium à travers la chaîne de désintégrations<ref name="04Og01">
{{en}}  Oganessian ''et al.'', « ''Measurements of cross sections for the fusion-evaporation reactions <sup>244</sup>Pu(<sup>48</sup>Ca,xn)<sup>292−x</sup>114 and <sup>245</sup>Cm(<sup>48</sup>Ca,xn)<sup>293−x</sup>116'' » dans ''Phys. Rev. C'', vol. 6, n° 9, 2004, p. 054607. [http://prola.aps.org/abstract/PRC/v69/i5/e054607 Lien direct] consulté le 03/03/2008.
</ref> :

:<math>\mathrm{^{291}_{116}Lv\ \xrightarrow[18\ ms]{\alpha\ 10,74\ MeV}\ {}^{287}_{114}Fl\ \xrightarrow[0,48\ s]{\alpha\ 10,02\ MeV}\ {}^{283}_{112}Cn}</math>.

== Synthèse ==

Une équipe de l'[[Institut unifié de recherches nucléaires]] (JINR) à [[Doubna]] en [[Russie]] a publié<ref name="99Og01">
{{en}} Oganessian ''et al.'', « ''Synthesis of Superheavy Nuclei in the <sup>48</sup>Ca + <sup>244</sup>Pu Reaction'' », dans ''Phys. Rev. Lett.'', vol. 83, 1999, p. 3154-3157(4). [http://prola.aps.org/abstract/PRL/v83/i16/p3154_1 Lien direct] consulté le 3 mars 2008.
</ref> en janvier 1999 avoir bombardé une cible de {{nobr|[[plutonium 244]]}} avec des ions {{nobr|[[calcium 48]]}}, produisant un unique atome identifié comme du <sup>289</sup>Fl avec une {{nobr|[[désintégration α]]}} à {{unité/2|9.67|MeV}} en {{unité|30|s}}. Cette observation n'a toutefois pas pu être renouvelée, et on suppose qu'il pourrait s'agir d'un {{nobr|[[Isomère nucléaire|isomère métastable]]}} <sup>289m</sup>Fl.

La même équipe a publié<ref name="99Og02">
{{en}} Oganessian ''et al.'', « ''Synthesis of nuclei of the superheavy element 114 in reactions induced by <sup>48</sup>Ca'' », dans ''Nature'', vol. 400, 15/07/1999, p. 242-245(4). [http://www.nature.com/nature/journal/v400/n6741/abs/400242a0.html Lien direct] consulté le 03/03/2008.
</ref> en juillet 1999 avoir remplacé la cible de {{nobr|[[plutonium 244]]}} par du {{nobr|[[plutonium 242]]}} afin de produire d'autres isotopes et obtenu deux atomes de <sup>287</sup>Fl avec une {{nobr|[[désintégration α]]}} à {{unité|10.29|MeV}} en {{unité|5.5|s}}. Là encore, l'observation n'a pu être renouvelée, et on l'attribue à un possible isomère métastable <sup>287m</sup>Fl.

La synthèse à présent confirmée des premiers noyaux de flérovium a été réalisée en juin 1999 lorsque la même équipe a repris l'expérience réalisée avec le {{nobr|plutonium 244}} : deux atomes de flérovium ont été à nouveau produits, avec une {{nobr|[[désintégration α]]}} à {{unité|9.82|MeV}} en {{unité|2.6|s}}<ref name="00Og01">
{{en}} Oganessian ''et al.'', {{nobr|''Synthesis of superheavy nuclei in the <sup>48</sup>Ca+<sup>244</sup>Pu reaction: <sup>288</sup>114''}} dans ''Phys. Rev. C'', vol. 62, 2000, p. 041604. [http://prola.aps.org/abstract/PRC/v62/i4/e041604 Lien direct] consulté le 03/03/2008.
</ref>. Cette observation a été attribuée dans un premier temps à du <sup>288</sup>Fl en raison des observations précédentes, mais une analyse approfondie a permis de l'attribuer de façon certaine à du <sup>289</sup>Fl<ref name="04Og01"/>.

:{{Nucléide|48|20|Ca|Calcium 48}} + {{Nucléide|244|94|Pu|Plutonium 244}} ⟶ {{Nucléide|292|114|Fl*}} ⟶ {{Nucléide|289|114|Fl}} + 3 {{Nucléide|1|0|n|Neutron}}.

La [[période radioactive]] théorique de la [[désintégration α]] des isotopes du flérovium est conforme aux observations<ref name="half-lifes">
{{article|langue=en
 | journal=Phys. Rev. C
 | volume=73
 | pages=014612 | année=2006
 | titre=α decay half-lives of new superheavy elements
 | auteur=P. Roy Chowdhury, C. Samanta, D. N. Basu 
 | mois=January | jour=26
 | url=http://scitation.aip.org/getabs/servlet/GetabsServlet?prog=normal&id=PRVCAN000073000001014612000001&idtype=cvips&gifs=yes 
 | doi=10.1103/PhysRevC.73.014612}}
</ref>{{,}}<ref>
{{article|langue=en
 | journal=Nucl. Phys. A
 | volume=789 | pages=142–154 | année=2007
 | titre=Predictions of alpha decay half lives of heavy and superheavy elements
 | auteur=C. Samanta, P. Roy Chowdhury, D. N. Basu
 | url=http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6TVB-4NF4F0Y-2&_user=2806701&_rdoc=1&_fmt=&_orig=search&_sort=d&view=c&_acct=C000058844&_version=1&_urlVersion=0&_userid=2806701&md5=3f680654b5659191d67f31681a4cfc83
 | doi=10.1016/j.nuclphysa.2007.04.001}}
</ref>. L'isotope <sup>298</sup>Fl aurait une [[période radioactive]] théorique de {{unité|17|jours}}<ref name="prc08">
{{article|langue=en
 | journal=Phys. Rev. C
 | volume=77 | pages=044603 | année=2008
 | titre=Search for long lived heaviest nuclei beyond the valley of stability
 | auteur=P. Roy Chowdhury, C. Samanta, D. N. Basu
 | url=http://scitation.aip.org/getabs/servlet/GetabsServlet?prog=normal&id=PRVCAN000077000004044603000001&idtype=cvips&gifs=yes
 | doi=10.1103/PhysRevC.77.044603}}
</ref>{{,}}<ref>
{{article|langue=en
 | journal=At. Data & Nucl. Data Tables
 | volume=94 | pages=781–806 | année=2008
 | titre=Nuclear half-lives for α-radioactivity of elements with 100 ≤ Z ≤ 130
 | auteur=P. Roy Chowdhury, C. Samanta, D. N. Basu
 | url=http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6WBB-4S26JRX-1&_user=2806701&_coverDate=03%2F14%2F2008&_alid=740505626&_rdoc=6&_fmt=high&_orig=search&_cdi=6706&_sort=d&_docanchor=&view=c&_ct=211&_acct=C000058844&_version=1&_urlVersion=0&_userid=2806701&md5=dc85a3a8a2ac1faa38c3804f16f86c13
 | doi=10.1016/j.adt.2008.01.003}}
</ref>.

La synthèse du [[Copernicium|{{exp|283}}Cn]], publiée en mai 2009<ref>
{{lien brisé|consulté le=2013-03-26|url=http://media.iupac.org/publications/pac/asap/pdf/PAC-REP-08-03-05.pdf|titre= Discovery of the element with atomic number 112
 }}
</ref>, est venue confirmer indirectement les résultats obtenus précédemment sur le <sup>287</sup>Fl (ainsi que sur le [[Livermorium|<sup>291</sup>Lv]]).

Le tableau ci-dessous résume l'état de l'art en matière de production d'[[isotope]]s du flérovium :

:{| class="wikitable"
|- align="center"
! width="20%" | Ion
! width="20%" | Cible
! width="20%" | Isotope
! width="40%" | Statut de l'expérience
|- align="center"
| [[Germanium|<sup>76</sup>Ge]]
| [[Plomb 208|<sup>208</sup>Pb]]
| <sup>284</sup>Fl
| {{Non2}} Échec<ref>Par fusion froide en 2003 au [[Grand accélérateur national d'ions lourds|GANIL]] de [[Caen]], dans le [[Calvados (département)|Calvados]]</ref>
|- align="center"
| [[Chrome|<sup>54</sup>Cr]]
| [[Thorium 232|<sup>232</sup>Th]]
| <sup>286</sup>Fl
| Réaction non publiée
|- align="center"
| [[Titane|<sup>50</sup>Ti]]
| [[Uranium 238|<sup>238</sup>U]]
| <sup>288</sup>Fl
| Réaction non publiée
|- align="center"
| [[Calcium 48|<sup>48</sup>Ca]]
| [[Plutonium 244|<sup>244</sup>Pu]]
| <sup>292</sup>Fl
| {{Oui2}} Succès
|- align="center"
| [[Calcium 48|<sup>48</sup>Ca]]
| [[Plutonium 242|<sup>242</sup>Pu]]
| <sup>290</sup>Fl
| {{Oui2}} Succès
|- align="center"
| [[Calcium 48|<sup>48</sup>Ca]]
| [[Plutonium 238|<sup>239</sup>Pu]]
| <sup>287</sup>Fl
| Réaction non publiée
|- align="center"
| [[Argon 40|<sup>40</sup>Ar]]
| [[Curium|<sup>248</sup>Cm]]
| <sup>288</sup>Fl
| Réaction non publiée
|- align="center"
| [[Soufre|<sup>36</sup>S]]
| [[Californium|<sup>249</sup>Cf]]
| <sup>285</sup>Fl
| Réaction non publiée
|}

== Propriétés ==

Des expériences assez complexes d'[[adsorption]] de <sup>287</sup>Fl sur de l'[[or]] ont été réalisées au printemps 2007 par des équipes du Flerov Laboratory for Nuclear Reactions (FLNR, au sein du [[Joint Institute for Nuclear Research|JINR]] à [[Dubna]], en [[Russie]]) et de l'[[Institut Paul Scherrer]] (PSI, dans le [[canton d'Argovie]], en [[Suisse]]), qui ont suggéré un comportement en accord avec celui attendu pour un [[gaz rare]] volatil<ref>
{{en}} [http://www1.jinr.ru/Reports/2008/english/06_flnr_e.pdf Rapport 2008 du FLNR au JINR] : « ''Chimie des éléments 112 et 114'' », p. 87, consulté le 08/07/2009.
</ref> ; ces résultats viennent appuyer des études théoriques indiquant que le flérovium pourrait avoir le comportement d'un gaz rare en raison d'effets relativistes dans son cortège électronique qui en modifieraient la configuration<ref name="Gäggeler" />.

== Îlot de stabilité : isotope 298 du flérovium ==

La théorie MM (''Microscopic-Macroscopic'') décrivant la [[structure nucléaire]] suggère de rechercher l'hypothétique « [[îlot de stabilité]] » autour du [[nucléide]] <sup>298</sup>Fl, qui serait « [[Nombre magique (physique)|doublement magique]] » avec {{unité|114|[[proton]]s}} et {{unité|184|[[neutron]]s}}. Cela pousse à créer des isotopes de flérovium plus riches en neutrons que ceux synthétisés jusqu'à présent, qui demeurent très instables et se désintègrent par [[fission spontanée]] (produisant une variété de [[radionucléide]]s), [[désintégration α]], [[émission de positron]] ou [[capture électronique]] (donnant de {{nobr|l'[[Ununtrium|élément 113]]}}). La difficulté est alors de trouver la combinaison de l'ion lourd et de la cible qui permettra de synthétiser un noyau comportant exactement {{unité|184|neutrons}} pour {{unité|114|protons}} : il faudrait par exemple utiliser des ions {{nobr|[[Isotopes du calcium|calcium 50]]}} sur une cible {{nobr|[[Isotopes du plutonium|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 <sup>50</sup>Ca et surtout de <sup>248</sup>Pu. 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 {{nobr|doublement sphériques}}, ''via'' par exemple la réaction :

:{{Nucléide|204|80|Hg|Mercure (chimie)}} + {{Nucléide|136|54|Xe|Xénon 136}} ⟶ {{Nucléide|298|114|Fl}} + {{Nucléide|40|20|Ca|Calcium 40}} + 2 {{Nucléide|1|0|n|Neutron}}

dans laquelle les nucléides <sup>298</sup>Fl et [[Calcium|<sup>40</sup>Ca]] 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.

== Notes et références ==

{{Références}}

== Voir aussi ==

{{Autres projets
|commons=Category:Ununquadium
|wiktionary=ununquadium
|wiktionary2=flérovium
}}

=== Articles connexes ===

* [[Structure nucléaire]]
* [[Modèle en couches]]
* [[Nombre magique (physique)]]
* [[Îlot de stabilité]]

=== Liens externes ===
* {{en}} [http://www.webelements.com/webelements/elements/text/Uuq/index.html WebElements.com - Uuq]
* {{lien web|langue=en|url=http://www.periodictable.com/Elements/114/data.html|titre=Technical data for Ununquadium|consulté le=15 août 2016}}, avec en sous-pages les données connues pour chaque isotope

{{Tableau périodique (navigation)}}
{{Familles d'éléments chimiques (navigation)}}

{{portail|physique|chimie|Nucléaire}}

[[Catégorie:Transactinide]]