Faits sur les élémentsl'histoire de chaque élément

Base réelle

• Hydrogène (H) : environ les trois quarts de la matière ordinaire de l'univers sont de l'hydrogène.

• Hélium (He) : d'abord trouvé dans le spectre du Soleil en 1868 et seulement plus tard sur Terre ; son nom vient du grec pour « soleil ».

• Lithium (Li) : le lithium observé dans l'univers est environ trois fois moindre que ce que prédit la théorie du Big Bang, et c'est le « problème du lithium », toujours non résolu.

• Béryllium (Be) : les étoiles détruisent le béryllium dans leur intérieur, et presque tout le béryllium de l'univers vient de rayons cosmiques qui fracassent des noyaux plus lourds.

• Bore (B) : comme le béryllium, le bore de l'univers vient surtout de la spallation par rayons cosmiques.

• Carbone (C) : l'élément-squelette de toute vie connue. Pour que trois noyaux d'hélium fusionnent en carbone, le carbone 12 doit avoir un niveau d'énergie particulier.

• Azote (N) : environ 78 % de l'atmosphère terrestre est de l'azote, et les protéines et l'ADN du vivant ne peuvent s'en passer.

• Oxygène (O) : l'élément le plus abondant de la croûte terrestre en masse, environ 46 %. Dans l'univers, l'oxygène est le troisième élément le plus abondant après l'hydrogène et l'hélium.

• Néon (Ne) : le rouge des enseignes au néon vient du néon.

• Sodium (Na) : le sodium brûle d'un jaune vif dans une flamme, et la lumière jaune des lampadaires vient de lampes au sodium.

• Magnésium (Mg) : au centre d'une molécule de chlorophylle se trouve un atome de magnésium.

• Aluminium (Al) : le métal le plus abondant de la croûte terrestre, mais extrait seulement au XIXe siècle, et il a un temps coûté plus cher que l'or.

• Silicium (Si) : le deuxième élément le plus abondant de la croûte terrestre, et la vedette à la fois des puces et du sable.

• Phosphore (P) : le squelette de l'ADN et de l'ATP, la monnaie énergétique de la cellule, ont tous deux besoin de phosphore, relativement rare dans l'univers.

• Argon (Ar) : environ 0,93 % de l'atmosphère terrestre est de l'argon, provenant surtout de la désintégration du potassium 40 des roches.

• Potassium (K) : le potassium 40 des bananes est faiblement radioactif.

• Calcium (Ca) : le principal constituant des os, des dents et des coquilles.

• Chrome (Cr) : le rouge d'un rubis vient d'une petite quantité de chrome qu'il contient.

• Fer (Fe) : les noyaux de fer sont extrêmement fortement liés, donc la fusion stellaire jusqu'au fer ne peut plus libérer d'énergie, et le cœur s'effondre alors.

• Nickel (Ni) : le noyau de la Terre est fait principalement de fer et de nickel.

• Cuivre (Cu) : l'un des premiers métaux fondus par les humains.

• Gallium (Ga) : son point de fusion est d'environ 30 °C, donc il fond dans la paume de la main.

• Germanium (Ge) : en 1871, Mendeleïev a prédit son existence, l'appelant « éka-silicium » ; il a été trouvé 15 ans plus tard.

• Brome (Br) : l'un des deux éléments liquides à température ambiante ; l'autre est le mercure.

• Strontium (Sr) : le rouge des feux d'artifice vient du strontium.

• Zirconium (Zr) : les cristaux de zircon sont très durables, et les plus vieux grains minéraux de la Terre sont des zircons de 4,4 milliards d'années.

• Technétium (Tc) : le premier élément artificiel, synthétisé en 1937, sans aucun isotope stable.

• Argent (Ag) : le meilleur conducteur électrique de tous les métaux.

• Étain (Sn) : un alliage de cuivre et d'étain, c'est le bronze.

• Iode (I) : le corps humain a besoin d'iode pour fabriquer les hormones thyroïdiennes.

• Césium (Cs) : la fréquence de vibration des atomes de césium définit la « seconde » du Système international d'unités.

• Baryum (Ba) : formé surtout par le processus lent de capture de neutrons en fin de vie des étoiles de faible masse.

• Néodyme (Nd) : le néodyme-fer-bore est l'aimant permanent le plus puissant disponible aujourd'hui.

• Prométhium (Pm) : le seul lanthanide sans isotope stable.

• Europium (Eu) : presque tout vient de la capture rapide de neutrons, et les astronomes s'en servent pour suivre les fusions d'étoiles à neutrons.

• Tungstène (W) : le métal au point de fusion le plus élevé, environ 3422 °C.

• Osmium (Os) : l'élément naturel le plus dense.

• Iridium (Ir) : l'iridium trouvé anormalement enrichi dans la couche de la fin du Crétacé a révélé cet impact d'astéroïde.

• Platine (Pt) : un matériau clé des pots catalytiques de voiture.

• Or (Au) : la plus grande partie de l'or sur Terre vient probablement de fusions d'étoiles à neutrons ; la plupart de l'or de la Terre a sombré dans le noyau depuis longtemps.

• Mercure (Hg) : le seul métal liquide à température ambiante.

• Plomb (Pb) : le point final des chaînes de désintégration de l'uranium et du thorium.

• Bismuth (Bi) : longtemps cru le plus lourd des éléments stables ; en 2003, on a découvert qu'il est très faiblement radioactif, avec une demi-vie plus d'un milliard de fois l'âge de l'univers.

• Polonium (Po) : découvert par les Curie en 1898, et nommé d'après la patrie de Marie Curie, la Pologne.

• Radium (Ra) : découvert par les Curie, il a jadis été ajouté à des cosmétiques et à des boissons, et son danger n'a été reconnu que plus tard.

• Thorium (Th) : la demi-vie du thorium 232 est d'environ 14 milliards d'années, comparable à l'âge de l'univers.

• Uranium (U) : la demi-vie de l'uranium 238 est d'environ 4,5 milliards d'années, comparable à l'âge de la Terre.

• Plutonium (Pu) : la chaleur de la désintégration du plutonium 238 produit l'électricité des sondes spatiales lointaines comme les Voyager.

• Einsteinium (Es) : découvert en 1952 dans les débris du premier essai de bombe à hydrogène.

• Oganesson (Og) : le plus lourd élément connu, de numéro atomique 118, synthétisé pour la première fois en 2002.

• Fluor (F) : le dentifrice fluoré rend l'émail des dents plus résistant.

• Soufre (S) : le soufre des fumerolles volcaniques et l'odeur d'œuf pourri de du sulfure d'hydrogène viennent tous deux du soufre.

• Chlore (Cl) : il a été utilisé comme gaz toxique pendant la Première Guerre mondiale.

• Scandium (Sc) : l'« éka-bore » prédit par Mendeleïev, découvert en 1879.

• Titane (Ti) : solide, léger et résistant à la corrosion, il sert souvent aux prothèses articulaires et aux structures d'avion.

• Vanadium (V) : les cellules sanguines de certaines ascidies concentrent le vanadium à un niveau des millions de fois supérieur à celui de l'eau de mer.

• Manganèse (Mn) : le cœur du site de scission de l'eau dans la photosynthèse, un amas d'atomes de manganèse et de calcium.

• Cobalt (Co) : au centre de la vitamine B12 se trouve un atome de cobalt.

• Zinc (Zn) : environ 300 enzymes du corps humain ont besoin de zinc.

• Arsenic (As) : chimiquement proche du phosphore. En 2010, un article a affirmé avoir trouvé une bactérie utilisant l'arsenic à la place du phosphore, ce qui a été réfuté ensuite.

• Sélénium (Se) : son nom vient du grec pour « lune », et il fait la paire avec le tellure, nommé d'après la « Terre ».

• Krypton (Kr) : de 1960 à 1983, le mètre était défini comme 1 650 763,73 longueurs d'onde d'une raie spectrale du krypton 86.

• Rubidium (Rb) : les horloges atomiques au rubidium sont plus petites que les horloges au césium, et les satellites de navigation en embarquent.

• Yttrium (Y) : l'oxyde d'yttrium, de baryum et de cuivre a été le premier matériau supraconducteur au-dessus de la température de l'azote liquide.

• Niobium (Nb) : les aimants supraconducteurs du Grand collisionneur de hadrons utilisent un alliage niobium-titane.

• Molybdène (Mo) : le cœur de la nitrogénase contient du molybdène, et les êtres vivants ne peuvent pas transformer l'azote de l'air en nutriments sans lui.

• Palladium (Pd) : il peut absorber de l'hydrogène gazeux à hauteur de 900 fois son propre volume.

• Cadmium (Cd) : le cadmium des batteries nickel-cadmium est toxique, et la « maladie itai-itai » du Japon était causée par une pollution au cadmium.

• Indium (In) : l'oxyde d'indium-étain est transparent et conduit l'électricité, et c'est un matériau clé des écrans tactiles.

• Antimoine (Sb) : les anciens Égyptiens traçaient leur eye-liner avec une poudre de minéraux contenant de l'antimoine.

• Xénon (Xe) : en 1962, Bartlett a synthétisé le premier composé de gaz noble, et il était fait avec du xénon.

• Lanthane (La) : le premier des lanthanides, souvent présent dans le verre à indice de réfraction élevé des objectifs d'appareil photo.

• Cérium (Ce) : le principal constituant des pierres de briquet est un alliage cérium-fer.

• Gadolinium (Gd) : les produits de contraste utilisés en IRM contiennent du gadolinium.

• Holmium (Ho) : l'holmium a le plus grand moment magnétique de tous les éléments naturels.

• Erbium (Er) : les amplificateurs à fibre dopée à l'erbium permettent aux signaux optiques de traverser les océans.

• Ytterbium (Yb) : les horloges atomiques optiques à l'ytterbium comptent parmi les horloges les plus précises aujourd'hui.

• Hafnium (Hf) : chimiquement extrêmement proche du zirconium, il n'a été séparé qu'en 1923.

• Tantale (Ta) : résistant à la corrosion, et les condensateurs au tantale permettent de réaliser des circuits de téléphone très petits.

• Rhénium (Re) : découvert en 1925, le dernier élément stable à avoir été découvert.

• Thallium (Tl) : très toxique, jadis appelé « le poison des empoisonneurs ».

• Radon (Rn) : un gaz radioactif incolore et inodore, deuxième cause de cancer du poumon après le tabac.

• Astate (At) : il y en a peut-être moins de 1 gramme dans la croûte terrestre à un instant donné, ce qui en fait l'élément naturel le plus rare.

• Francium (Fr) : il n'y a peut-être que quelques dizaines de grammes de francium dans la croûte terrestre à un instant donné.

• Actinium (Ac) : sa forte radioactivité fait luire l'actinium d'un faible bleu dans le noir.

• Protactinium (Pa) : la demi-vie du protactinium 231 est d'environ 33 000 ans, et il sert à dater les sédiments des fonds marins.

• Neptunium (Np) : le premier élément transuranien, synthétisé en 1940 et nommé d'après Neptune, comme l'uranium l'a été d'après Uranus.

• Américium (Am) : les détecteurs de fumée domestiques contiennent une trace d'américium 241.

• Curium (Cm) : nommé d'après les Curie. Les rovers martiens utilisent ses particules alpha pour analyser la composition des roches.

• Berkélium (Bk) : nommé d'après Berkeley, où il a été découvert.

• Californium (Cf) : le californium 252 fissionne spontanément et libère des neutrons, et sert à démarrer des réacteurs nucléaires.

• Fermium (Fm) : nommé d'après Fermi, et trouvé, comme l'einsteinium, dans les débris d'un essai de bombe à hydrogène.

• Mendélévium (Md) : nommé d'après Mendeleïev.

• Nobélium (No) : nommé d'après Nobel.

• Lawrencium (Lr) : nommé d'après Lawrence, l'inventeur du cyclotron.

• Rutherfordium (Rf) : nommé d'après Rutherford.

• Seaborgium (Sg) : nommé d'après le chimiste Seaborg, qui était encore en vie quand il a été nommé.

• Hassium (Hs) : nommé d'après le Land allemand de Hesse.

• Meitnérium (Mt) : nommé d'après Lise Meitner, l'une des découvreuses de la fission nucléaire.

• Copernicium (Cn) : nommé d'après Copernic.

• Nihonium (Nh) : synthétisé au RIKEN japonais, le premier élément découvert en Asie.

• Flérovium (Fl) : nommé d'après le Laboratoire des réactions nucléaires Flerov, en Russie.

• Tennesse (Ts) : synthétisé pour la première fois en 2010, nommé d'après l'État américain du Tennessee.

Recherches liées

Ces études sont liées au sujet mais ne prouvent pas directement le contenu de cette page.

• L'article αβγ: Alpher et Gamow ont calculé comment les éléments légers se sont formés lors du Big Bang, et le nom de Bethe a été ajouté pour faire « αβγ ».

  Source : Alpher, Bethe & Gamow, Physical Review 1948, "The origin of chemical elements"

• Le noyau atomique: Des particules alpha rebondissaient parfois sur une feuille d'or, et Rutherford en a conclu que la masse d'un atome est concentrée dans un minuscule noyau.

  Source : Rutherford, Philosophical Magazine 1911, "The scattering of α and β particles by matter and the structure of the atom"

• B²FH : cet article d'une centaine de pages a expliqué, étape par étape, comment les étoiles forgent les éléments du tableau périodique. Nous sommes tous de la poussière d'étoiles, et c'est ici que cette idée commence.

  Source : Burbidge, Burbidge, Fowler & Hoyle, Reviews of Modern Physics 1957, "Synthesis of the elements in stars"

• La prédiction de Hoyle: Pour que les étoiles fabriquent assez de carbone, Hoyle a prédit que le carbone 12 devait avoir un niveau d'énergie particulier, ce que des expériences ont confirmé.

  Source : Hoyle, The Astrophysical Journal Supplement 1954, "On nuclear reactions occurring in very hot stars. I. The synthesis of elements from carbon to nickel"

• D'où vient l'or: La matière éjectée par les fusions d'étoiles à neutrons contient de grandes quantités d'éléments lourds. L'or de ta bague vient probablement d'une telle collision.

  Source : Kasen et al., Nature 2017, "Origin of the heavy elements in binary neutron-star mergers from a gravitational-wave event"