Oganesson : Pourquoi ce gaz est-il l’élément le plus lourd du tableau périodique ?

Les éléments du tableau périodique ne sont pas classés au hasard. Chaque case correspond à un nombre précis de protons dans le noyau de l’atome. En avançant de gauche à droite et de haut en bas, ce nombre de protons augmente progressivement, allant de 1 pour l’hydrogène jusqu’à 118 pour l’oganesson.

Plus un atome contient de protons, plus son noyau est massif et instable. C’est pourquoi les éléments situés à l’extrémité droite du tableau périodique sont les plus lourds. L’oganesson détient donc le record de masse atomique parmi tous les éléments jamais identifiés à ce jour.

Un gaz synthétique extrêmement instable

Ce n’est pas son seul exploit. L’oganesson est aussi l’élément le plus mystérieux du tableau périodique. Son comportement le distingue de tous les autres… Avant de comprendre ses propriétés exceptionnelles, il faut déjà savoir que l’oganesson est un gaz synthétique, créé en laboratoire par le physicien nucléaire Iouri Tsolakovitch Oganessian en 2002.

Cet élément est tellement instable qu’il ne peut être observé que quelques fractions de seconde. La moitié de ses noyaux radioactifs se désintègrent en un millionième de seconde. Une demi-vie aussi courte empêche les physiciens d’observer directement ses propriétés chimiques. Ils ont donc eu recours à des simulations théoriques pour étudier son comportement.

Les chercheurs ont alors remarqué que l’oganesson dispose d’une structure pour le moins inhabituelle. Tandis que les électrons des gaz nobles s’organisent en couches bien définies autour du noyau, ceux de l’oganesson se répartissent de manière beaucoup plus désordonnée et diffuse.

Quand la chimie atteint ses limites

Cette étrange organisation s’explique par la taille extrême de son noyau contenant 118 protons. L’attraction exercée sur les électrons est si intense que ceux-ci se déplacent à des vitesses proches de celle de la lumière.

À ce niveau, les lois de la chimie telles qu’on les connaît atteignent leurs limites. L’oganesson pourrait donc ne pas se comporter comme un gaz noble. Selon les simulations, il pourrait être chimiquement réactif ou exister sous une forme solide à température ambiante. Toutes ces hypothèses restent néanmoins théoriques, car l’oganesson est trop instable pour être étudié expérimentalement, du moins pour l’instant.