Lutécium Lu

Découverte

Le lutécium fut découvert presque simultanément par trois chimistes en 1907. Georges Urbain en France, Carl Auer von Welsbach en Autriche et Charles James aux États-Unis montrèrent chacun que l'ytterbine de Marignac était un mélange de deux éléments. James publia trop tard pour entrer dans la course à la priorité, et Urbain et Auer se disputèrent la primauté.

Le Comité international des poids atomiques donna raison à Urbain et adopta son nom. Dans les pays germanophones, toutefois, le nom proposé par Auer, « cassiopeium » (symbole Cp), resta en usage jusque dans les années 1950. L'orthographe d'origine d'Urbain était « lutecium » ; l'orthographe internationale moderne, lutetium, fut adoptée en 1949. Le lutécium métallique pur ne fut préparé qu'après l'amélioration des techniques de séparation au milieu du XXe siècle, et il est encore produit en si petites quantités qu'il compte parmi les lanthanides les plus chers.

Origine du nom

Le nom vient de Lutèce (Lutetia), le nom latin de Paris, ville natale d'Urbain.

Principales utilisations

• Radiothérapie ciblée : le lutécium 177 fixé sur des molécules qui recherchent les tumeurs sert à traiter les tumeurs neuroendocrines et le cancer de la prostate métastatique. Ses particules bêta attaquent la tumeur, tandis qu'une faible émission gamma permet aux médecins de visualiser où le médicament s'est fixé.
• Détecteurs TEP : l'oxyorthosilicate de lutécium (LSO) et son cousin dopé à l'yttrium, le LYSO, émettent des éclairs rapides et brillants sous l'impact des rayons gamma et sont les scintillateurs standard des scanners TEP.
• Catalyse : des composés du lutécium ont été utilisés ou étudiés comme catalyseurs de craquage et de polymérisation.
• Datation : la méthode lutécium–hafnium aide à dater roches et météorites.

Isotopes

Le lutécium naturel est un mélange de lutécium 175 stable (environ 97,4 %) et de lutécium 176 radioactif (environ 2,6 %). Le lutécium 176 se désintègre par émission bêta en hafnium 176 avec une demi-vie d'environ 37 milliards d'années, ce qui fonde la datation lutécium–hafnium. Le lutécium 177 médical a une demi-vie d'environ 6,6 jours.

Dans la vie quotidienne

Comme les cristaux de LYSO contiennent du lutécium 176 naturellement radioactif, les détecteurs TEP qui en sont faits émettent en permanence une très faible lueur, et ce signal de fond peut même servir à l'étalonnage. Le lutécium n'a aucun rôle biologique connu et il est considéré comme peu toxique. Les chimistes débattent depuis longtemps pour savoir si c'est le lanthane ou le lutécium qui doit figurer sous l'yttrium dans le groupe 3 ; les arguments fondés sur la configuration électronique et les tendances chimiques penchent de plus en plus en faveur du lutécium.