Lawrencium Lr

Découverte

En février 1961, Albert Ghiorso, Torbjørn Sikkeland, Almon Larsh et Robert Latimer, à l'université de Californie à Berkeley, annoncèrent avoir créé l'élément 103 en bombardant un mélange d'isotopes du californium avec des ions bore 10 et bore 11. Ils signalèrent un émetteur alpha de demi-vie d'environ huit secondes et lui attribuèrent le nombre de masse 257.

Cette attribution se révéla plus tard inexacte. Entre 1965 et 1967, une équipe de Doubna, en Union soviétique, produisit des isotopes de l'élément 103 par d'autres réactions et obtint des données plus fiables. En 1992, le groupe de travail conjoint UICPA–UIPPA reconnut Berkeley et Doubna comme codécouvreurs.

En 2015, des chercheurs de l'Agence japonaise de l'énergie atomique mesurèrent pour la première fois la première énergie d'ionisation du lawrencium, avec seulement quelques atomes. La valeur concordait étroitement avec les calculs incluant les effets relativistes et confirmait la prédiction selon laquelle l'électron le plus externe du lawrencium occupe une orbitale différente de celle de ses parents plus légers.

Origine du nom

L'élément honore Ernest Lawrence, le physicien américain qui inventa le cyclotron, la machine qui accélère les particules en spirale et joua un rôle central dans la découverte de nombreux éléments synthétiques. Le premier symbole proposé était Lw ; l'UICPA le changea en Lr en 1963.

Principales utilisations

• Recherche fondamentale : le lawrencium n'existe qu'à raison de quelques atomes à la fois et n'a aucun usage hors du laboratoire.
• La forme du tableau périodique : la question de savoir quels éléments se placent au bas du groupe 3 est débattue depuis des décennies. La disposition plaçant le scandium, l'yttrium, le lutécium et le lawrencium dans le groupe 3 a gagné un large soutien dans les discussions récentes liées à l'UICPA et dans les manuels, et les mesures de la structure électronique du lawrencium alimentent directement ce débat.
• Chimie relativiste : dans les atomes lourds, les électrons internes se déplacent à une fraction importante de la vitesse de la lumière, ce qui remodèle les orbitales. Le lawrencium est un banc d'essai pour détecter expérimentalement ces effets.

Isotopes

Le lawrencium n'a aucun isotope stable. Le plus durable, le lawrencium 266, a une demi-vie d'environ 11 heures ; il fut identifié en 2014 au bout d'une chaîne de désintégration partant de l'élément 117, le tennesse. Les expériences de chimie utilisent généralement le lawrencium 260 (environ 2,7 minutes), que l'on peut produire en plus grand nombre, tandis que la mesure de l'énergie d'ionisation de 2015 a utilisé le lawrencium 256.

Dans la vie quotidienne

Le lawrencium n'existe pas dans la nature et n'a aucun lien avec la vie courante. Il n'a jamais été produit en quantités pesables, et le métal pur n'a jamais été fabriqué. Bien que radioactif, il n'existe qu'à raison de quelques atomes à la fois ; il n'y a donc aucun risque pratique d'exposition.