Cern: mesure d’une propriété fondamentale de l’astate

Le Cern a expliqué dans un communiqué de presse que le potentiel d’ionisation qui a été mesuré pour l’astate pourrait être utile dans le domaine de la radiothérapie et servira de repère pour les théories qui prédisent la structure des éléments superlourds.

Le potentiel d’ionisation d’un élément est l’énergie nécessaire pour arracher un électron à un atome et faire ainsi de l’atome un ion. Il joue un rôle capital pour le comportement chimique et la stabilité des liaisons à l’intérieur des molécules. L’astate était le dernier élément présent dans la nature pour lequel cette propriété fondamentale restait à ce jour inconnue. Cette mesure permet donc de combler une lacune du tableau périodique.

L’astate est le plus rare des éléments présents naturellement sur Terre. Il s’agit d’un élément lourd portant le numéro atomique 85, qui possède vingt isotopes connus (le plus stable ayant une demi-vie d’environ 8 heures) et qui apparait lors de la désintégration naturelle de l’uranium. Dans le cadre de l’expérience Isolde du Cern, les scientifiques ont produit des atomes artificiels d’astate en envoyant des protons de haute énergie sur de l’uranium. Simultanément, ces atomes reçoivent de la lumière laser dont l’énergie est sans cesse augmentée jusqu’à ce qu’elle soit suffisante pour ioniser les atomes. Les ions d’astate ont ensuite été dirigés dans un détecteur par le biais de champs électromagnétiques, puis étudiés. Les mesures obtenues ont permis aux chercheurs de déterminer un potentiel d’ionisation de 9,31751 électronvolts, et ceux-ci ont pu observer le passage de l’état initial à l’état ionisé.