Découverte d’un nouvel isotope du radon

La particularité de la découverte du radon 229 réside dans la méthode: on est parvenu pour la première fois à démontrer directement un nouvel isotope par capture dans un piège à ions spécial. De tels pièges à ions permettent de stocker et de mesurer avec précision sur une longue durée des ions isolés à l’aide de champs électriques et magnétiques. C’est ainsi qu’il a été possible de déterminer la masse du nouvel isotope radon 229, ainsi que celle des isotopes voisins déjà connus avec les nombres de masse de 223 à 228, avec une précision de quelques millionièmes de pour-cent.

«Une chose comme ceci n’arrive pas tous les jours!», s’est réjoui le Prof. Klaus Blaum de l’Institut Max-Planck de physique nucléaire de Heidelberg, l’un des chercheurs de ce projet. «Pouvoir enrichir la carte des nucléides d’un nouveau noyau d’atome est un événement extraordinaire».

Peu d’exemplaires

La production de ces noyaux inexistants dans la nature intervient au laboratoire isotopique Isolde de l’Organisation européenne pour la recherche nucléaire (Cern) par bombardement d’une cible d’uranium avec des protons à haute énergie. Les noyaux d’uranium subissent ainsi la fission ou sont fragmentés, ou alors les noyaux s’évaporent en protons et neutrons et deviennent ainsi des nucléides plus légers. Ceux-ci sont alors disponibles pour de nouvelles études sur le spectromètre de masse Isoltrap. L’uranium est bombardé avec les neutrons une fois par seconde, chaque bombardement donnant lieu à une bonne centaine de milliards de noyaux atomiques radioactifs de diverse nature. Une dizaine de milliers seulement d’entre eux sont des isotopes de radon, et il n’y a que quelques centaines du radon 229 recherché. Après la capture et le transport, seuls quelques rares exemplaires tombent finalement en moyenne dans le piège.