le cas des éléments qui disparaissent
s les scientifiques pensent que la Terre s’est formée il y a environ cinq milliards d’années. Quels éléments un chimiste aurait-il trouvé sur la Terre à cette époque?
une Partie de la réponse à cette question est facile. La plupart des éléments trouvés aujourd’hui étaient probablement présents il y a cinq milliards d’années. Ce sont les éléments stables, ou constants. Un morceau d’or intact dans la croûte terrestre il y a cinq milliards d’années serait encore un morceau d’or aujourd’hui.,
mais cette affirmation n’est pas vraie pour les éléments radioactifs. Les éléments radioactifs « s’effondrent » spontanément. Ils se décomposent et forment de nouveaux éléments plus simples.
La vitesse à laquelle les éléments radioactifs briser diffère d’un élément, cependant. Certains se décomposent lentement, d’autres se décomposent rapidement. Les scientifiques mesurent le taux de décomposition en demi-vies. Un élément avec une longue demi-vie se décompose très lentement. Un élément avec une demi-vie courte se décompose rapidement.
l’Uranium, par exemple, a trois isotopes naturels. Leurs demi-vies sont 4.,6 milliards d’années, 700 millions d’années, et 25 millions d’années. Si 100 tonnes métriques d’uranium étaient présentes lors de la formation de la Terre il y a cinq milliards d’années, environ la moitié du premier isotope se serait déjà décomposé. Il resterait environ 50 tonnes métriques de l’élément. Les scientifiques n’auraient aucun mal à trouver l’élément dans la croûte terrestre.
mais neptunium est une autre histoire. Son isotope le plus ancien est le neptunium-237, avec une demi-vie d’environ deux millions d’années., Si 100 millions de tonnes de neptunium étaient présentes au début de la Terre, il ne resterait plus que 50 millions de tonnes après deux millions d’années. Après deux millions d’années supplémentaires (quatre millions d’années au total), il ne resterait que 25 millions de tonnes. Après deux millions d’années supplémentaires (six millions d’années au total), il ne resterait plus que 12,5 millions de tonnes.
continuez les mathématiques. Combien de neptunium est à gauche après 8 millions d’années, 10 millions d’années, 12 millions d’années, … 5 milliards d’années? Pas besoin de faire les calculs: il ne resterait pas beaucoup de neptunium du tout!, Peut-être, trop peu pour même trouver dans la croûte terrestre.
alors, que suggère cet exemple à propos d’autres éléments du transuranium, tels que le plutonium (numéro 94) et l’américium (numéro 95)? Tous ces éléments ont des demi-vies assez courtes. Bien sûr, « assez court » signifie parfois « seulement » quelques millions d’années!