Prométhéum Pm

Découverte

Dès qu'Henry Moseley eut relié en 1913 les spectres X au numéro atomique, les chimistes purent voir un trou net entre le néodyme (60) et le samarium (62). Dans les années 1920, des équipes aux États-Unis et en Italie annoncèrent l'« illinium » et le « florentium », mais aucune de ces revendications ne put être reproduite : l'élément n'était tout simplement pas présent en quantité détectable dans leurs échantillons de terres rares.

La véritable découverte eut lieu aux Clinton Laboratories d'Oak Ridge, dans le Tennessee. En 1945, Jacob Marinsky, Lawrence Glendenin et Charles Coryell séparèrent des produits de fission de l'uranium par chromatographie échangeuse d'ions et identifièrent des isotopes de l'élément 61. Le secret militaire retarda l'annonce jusqu'en 1947.

Origine du nom

Le nom rend hommage à Prométhée, le Titan de la mythologie grecque qui vola le feu aux dieux pour le donner à l'humanité. On l'attribue généralement à Grace Mary Coryell, l'épouse de l'un des découvreurs, et il devait évoquer à la fois la puissance et le danger de l'énergie nucléaire, le processus même qui avait produit l'élément.

Principales utilisations

Ses applications sont peu nombreuses et spécialisées :

• Piles nucléaires : le faible rayonnement bêta du prométhéum 147 a été converti en électricité dans des cellules bêtavoltaïques, qui alimentaient autrefois certains stimulateurs cardiaques et des dispositifs spatiaux ou militaires.
• Peinture luminescente : il a remplacé le radium sur certains cadrans de montres et repères d'instruments, où ses particules bêta faisaient briller un luminophore.
• Jauges d'épaisseur : l'industrie mesure le papier, les films plastiques et les feuilles métalliques d'après la quantité de rayonnement bêta qui les traverse.

La plupart de ces usages ont depuis été remplacés par d'autres isotopes ou par des technologies non radioactives.

Isotopes

Le prométhéum n'a aucun isotope stable. Le plus durable est le prométhéum 145, de demi-vie d'environ 17,7 ans. L'isotope de référence est le prométhéum 147, de demi-vie d'environ 2,6 ans, récupéré dans le combustible usé des réacteurs ou obtenu en irradiant du néodyme par des neutrons. Le prométhéum et le technétium (43) sont les deux exemples classiques d'éléments instables situés entre des voisins stables, une singularité qu'explique la structure en couches du noyau.

Dans la vie quotidienne

Vous avez très peu de chances de rencontrer du prométhéum. Dans la croûte terrestre, il ne se forme qu'à l'état de traces par fission spontanée de l'uranium ; la quantité totale présente à un instant donné est donc infime. Les anciens instruments luminescents ou jauges contenant du prométhéum ne doivent être ni ouverts ni jetés avec les ordures ménagères ; ils relèvent de la filière des déchets radioactifs.