Sfetcu, Nicolae (2024) La découverte de l’astate par Horia Hulubei, in MultiMedia, DOI : 10.13140/RG.2.2.18948.64646, https://www.telework.ro/fr/e-books/la-decouverte-de-lastate-par-horia-hulubei/

 

Résumé

La recherche de nouveaux éléments chimiques était une activité scientifique majeure à la fin du XIXe et au début du XXe siècle. Cette époque a vu la découverte de plusieurs éléments, tels que le radium, le polonium et le radon, par d’éminents scientifiques comme Marie Curie et Ernest Rutherford. L’astate était l’un des éléments manquants du tableau périodique, et son existence avait été prédite grâce à la périodicité des éléments, l’iode étant son plus proche voisin stable. Les scientifiques ont cherché à confirmer son existence et ses propriétés. La découverte de l’astate par Horia Hulubei et sa collaboratrice Yvette Cauchois au début du XXe siècle est reconnue par de nombreux scientifiques, bien que sa paternité ait été ignorée par le radiochimiste autrichien Friedrich Paneth, à qui l’on doit la définition des priorités dans la découverte de nouveaux éléments chimiques. Cet article se penche sur le contexte historique et les travaux scientifiques qui ont conduit à la découverte de l’astate par Horia Hulubei.

Mots-clés : astate, Horia Hulubei, Friedrich Paneth, Yvette Cauchois, tableau périodique, halogènes

 

La découverte de l’astate par Horia Hulubei

Nicolae Sfetcu[1]
nicolae@sfetcu.com

[1] Chercheur – Académie Roumaine (Comité Roumain pour l’Histoire et la Philosophie des Sciences et de la Technologie (CRIFST), Division Histoire des Sciences (DIS)), ORCID: 0000-0002-0162-9973

 

Introduction

La recherche de nouveaux éléments chimiques était une activité scientifique majeure à la fin du XIXe et au début du XXe siècle. Cette époque a vu la découverte de plusieurs éléments, tels que le radium, le polonium et le radon, par d’éminents scientifiques comme Marie Curie et Ernest Rutherford. L’astate était l’un des éléments manquants du tableau périodique, et son existence avait été prédite grâce à la périodicité des éléments, l’iode étant son plus proche voisin stable. Les scientifiques ont cherché à confirmer son existence et ses propriétés.

Plus de cinquante éléments ont été découverts durant cette période, les progrès technologiques ayant permis de confirmer les prédictions de Mendeleïev (Thornton et Burdette 2010). Les mesures de H. G. J. Moseley (1887-1915) ont établi que seuls sept éléments – 43, 61, 72, 75, 85, 87 et 91 – entre l’hydrogène et l’uranium restaient inconnus au début du XXe siècle (Moseley 1913) (Moseley 1914). Des découvertes contradictoires concernant tous les éléments « manquants » de Moseley ont ainsi émergé, et la validité de certaines affirmations est restée controversée pendant des décennies.

L’astate, élément rare et hautement radioactif, de symbole chimique « At » et de numéro atomique 85, est l’un des éléments les moins bien compris et les plus énigmatiques du tableau périodique. Sa rareté et sa radioactivité en ont fait un sujet d’étude complexe. La course à la caractérisation de cet élément permet de comprendre comment l’histoire influence souvent le cours et la reconnaissance des découvertes scientifiques. La découverte de l’astate par Horia Hulubei et sa collaboratrice Yvette Cauchois au début du XXe siècle est reconnue par de nombreux scientifiques, bien que sa paternité ait été ignorée par le radiochimiste autrichien Friedrich Paneth, à qui l’on doit les priorités en matière de découverte de nouveaux éléments chimiques.

Cet essai se penche sur le contexte historique et les travaux scientifiques qui ont conduit à la découverte de l’astate par Horia Hulubei.

Horia Hulubei

Horia Hulubei. Crédit : B. Thornton et S. Burdette(Thornton et Burdette 2010)

Horia Hulubei a joué un rôle important dans la découverte de l’astate. Né en 1896, Hulubei a suivi sa formation en physique en France et a collaboré étroitement avec des scientifiques de renom tels que Marie Curie. De retour en Roumanie dans les années 1920, il a fondé l’Institut de physique atomique de Bucarest, où il a mené des recherches révolutionnaires.

 

Horia Hulubei (15 novembre 1896 – 22 novembre 1972) est connu pour ses contributions au développement de la spectroscopie des rayons X. Il s’est inscrit à la Faculté des Sciences de l’Université de Iasi, mais a interrompu ses études pour s’engager dans l’armée lorsque la Roumanie est entrée dans la Première Guerre mondiale, comme sous-lieutenant. Le général Henri Mathias Berthelot, chef de la mission militaire française en Roumanie, l’a envoyé en France dans une école d’aviation. À l’issue de sa formation, Hulubei a combattu comme pilote dans l’armée de l’air française sur le front occidental, où il a été grièvement blessé. Il fut décoré de la Légion d’honneur (Frangopol 2012) (Golea 2018).

En 1922, il reprit ses études de physique et de chimie et obtint son diplôme en 1926 avec la mention très bien (Frangopol 2012). À Paris, il obtint son doctorat à l’Université Paris-Sorbonne, sous la direction du prix Nobel Jean-Baptiste Perrin (1870-1942) (Constantinescu et Bugoi 1998), avec la thèse « Contribution à l’étude de la diffusion quantique des rayons X » (1933), la commission étant présidée par Marie Curie (Olariu, Stenström, et Hellborg 2005). Il poursuivit ses recherches à l’Université de Paris, restant en contact avec des scientifiques tels que Frédéric Joliot-Curie, Paul Langevin et Albert Einstein (Facultatea de Fizica Iași 2021).

En 1926, il collabore avec Jean Perrin à la construction d’un laboratoire de rayons X à l’Université de la Sorbonne. En 1928, ils sont rejoints par Yvette Cauchois, avec qui elle étudie la radioactivité du radon dans l’espoir d’observer des preuves de la présence de l’élément 85 (Scerri 2013).

Hulubei dans son laboratoire. Crédit : Wikimedia Commons

Entre 1927 et 1938, il fonda le premier laboratoire de structure de la matière en Roumanie, à Iași (Facultatea de Fizica Iași 2021).

Il fut élu membre correspondant de l’Académie roumaine en 1937, puis membre titulaire en 1946 (Academia Romana 2023). En 1948, il fut déchu de son titre académique (Stratan 1999), accusé d’avoir soutenu le gouvernement roumain allié à l’Allemagne pendant la guerre. L’intervention du lauréat du prix Nobel Jean-Frédéric Joliot-Curie fut nécessaire pour abandonner les poursuites (Constantinescu et Bugoi 1998) (Thornton et Burdette 2010), et fut réhabilité en 1955 (Berindei 2008).

Entre 1960 et 1970, Hulubei a été professeur de physique atomique au Département de physique atomique et nucléaire de la Faculté de physique de l’Université de Bucarest. Il a été le fondateur et le premier directeur de l’Institut de physique atomique (IFA) de Măgurele en 1949 (Buzatu 2010).

L’Institut national de physique et d’ingénierie nucléaires de Roumanie porte aujourd’hui son nom : « Institut national de physique et d’ingénierie nucléaires Horia Hulubei » (IFIN HH) (IFIN-HH 2023).

Hulubei a revendiqué et publié la découverte de nouveaux éléments, le « moldavium » en 1936 (Hulubei 1940) et le « séquanium » en 1939, mais il a été démontré ultérieurement que les raies spectrales respectives n’appartenaient pas à ces nouveaux éléments (Fontani 2006). De plus, avec Cauchois et Sonia Cotelle, il a mené des études et des expériences sur le polonium et le neptunium (Byers et Williams 2006).

En 1936, Horia Hulubei et Yvette Cauchois ont découvert l’élément 85 par analyse aux rayons X, menant des recherches plus poussées et publiant de nouvelles études en 1939, le baptisant « dor » en 1945 (l’astate) (Hulubei et Cauchois 1939).

Astate 85

La découverte et la confirmation de l’astate ont nécessité les efforts de nombreux scientifiques et de nombreuses années de travail en Europe, en Inde et aux États-Unis. La question de l’existence de l’astate a également été explorée. Bien qu’instable dans la nature, l’astate n’en demeure pas moins un élément fascinant et essentiel du tableau périodique.

(La couche électronique de l’astate-85)

L’astate, dont le symbole est At et le numéro atomique est 85, est l’élément naturel le plus rare sur Terre, n’apparaissant que comme produit de désintégration de divers éléments plus lourds. Dans les pages du magazine Time de 1931, l’astate était surnommée « la chose la plus rare et la plus fugitive sur Terre » (Time 1931). Tous les isotopes de l’astate ont une courte durée de vie ; le plus stable est l’astate-210, avec une demi-vie de 8,1 heures.

Les propriétés de l’astate ne sont pas connues avec certitude (Greenwood et Earnshaw 1997), mais elle est considérée comme un analogue plus lourd de l’iode et un halogène. Son nom a été donné par une équipe de l’Université de Californie à Berkeley (D. R. Corson, MacKenzie, et Segrè 1940), qui a obtenu la première synthèse de cet élément en 1940, d’après le mot ἄστατος (astatos) du grec ancien, qui signifie « instable ».

L’astate est hautement radioactive, se présentant probablement sous la forme d’un solide noir ou métallique de structure inconnue (Donohue 1982). L’une de ses propriétés les plus controversées est l’existence de l’astate diatomique (At₂) (Takahashi et Otozai 1986).

L’astate est connu pour sa capacité à former des anions et certaines caractéristiques métalliques. Son électronégativité est de 2,2 sur l’échelle de Pauling révisée, inférieure à celle de l’iode (2,66) et identique à celle de l’hydrogène. Sur l’échelle d’Allred-Rochow, elle est de 1,9, inférieure à celle de l’hydrogène (2,2) (Wulfsberg 2000).

L’astate possède 41 isotopes connus, dont les nombres de masse sont de 188 et 190-229. C’est l’élément naturel le plus rare, avec seulement quatre isotopes naturels (astate-215, -217, -218 et -219) (Lavrukhina et Pozdni︠a︡kov 1970), produits en continu par la désintégration de minerais radioactifs de thorium et d’uranium.

L’astate a été produite pour la première fois en bombardant du bismuth-209 avec des particules alpha énergétiques. L’astate-211 fait l’objet de recherches en médecine nucléaire (Vértes, Nagy, et Klencsár 2003), avec des applications dans le traitement du cancer. Il se concentre préférentiellement (et dangereusement) dans la glande thyroïde et tend à être absorbée par les poumons et la rate. Sous forme radiocolloïde, elle tend à se concentrer dans le foie (Lavrukhina et Pozdni︠a︡kov 1970).

Les premières tentatives de découverte

Lorsque le chimiste russe Dmitri Mendeleïev publia pour la première fois le tableau périodique des éléments en 1869, il laissa un espace vide sous l’élément iode. Niels Bohr désigna cet espace vide comme le cinquième élément halogène, d’où sa désignation « eka-iod » (« espace sous l’iode », en sanskrit) (Ball 2002). Depuis lors, de nombreux scientifiques ont prétendu être les premiers à avoir découvert l’astate – l’une des histoires les plus complexes et fascinantes de la découverte des éléments chimiques.

En 1922, Frederick Loring, utilisant l’analyse numérique, conclut que cet élément n’existait pas ou qu’il existait en très faible quantité (Loring 1922). Quelques années plus tard, lors d’expériences aux rayons X menées avec John Gerald Frederick Druce, ils ont rapporté des résultats suggérant la présence de l’élément 85 (Loring et Druce 1925) (Kostecka 2020).

De nombreux autres scientifiques ont tenté d’isoler et de caractériser l’éka-iode, sans succès, entre les années 1920 et 1930 au Royaume-Uni, en Allemagne, dans l’Inde britannique, au Danemark, en France et en Suisse (Kostecka 2020).

Comme pour toutes les autres découvertes, des préjugés nationalistes ont prévalu lors de l’identification du « découvreur ». De ce fait, la plupart des sources donnent une version erronée de l’histoire en déclarant Corson, MacKenzie et Segrè comme les véritables découvreurs (Scerri 2013).

La première affirmation remonte à 1931, lorsque le physicien américain Fred Allison (1882-1974), de l’Institut polytechnique d’Alabama (aujourd’hui l’Université d’Auburn), lui donna le nom d’« alabamine » (avec le symbole « Ab »), d’après le nom de l’institut. En 1935, il prétendit avoir découvert un nouvel élément dans un échantillon de sable monazite. Plus tard, sa découverte fut rejetée (Slack 1934), sa méthode scientifique d’analyse des matériaux, qu’il baptisa méthode magnéto-optique (Thornton et Burdette 2010), n’étant pas acceptée. La même année, le physicien américain H. G. MacPherson démontra également que les conclusions d’Allison étaient erronées en raison des imperfections de ses instruments (Scerri 2013) (Allison et al. 1931).

En 1937, le chimiste indien Rajendralal De, de Dacca (aujourd’hui le Bangladesh), revendiquait sa découverte en isolant l’équivalent en série du radium F, ou polonium 210, dans la série du radium, et le nommait « dakin ». Comme Allison, il utilisait du sable de monazite pour ses recherches. De publia une mise à jour de ses travaux en 1947 et une synthèse de ses études en 1962 (Thornton et Burdette 2010). Il s’avéra plus tard que sa découverte n’était pas l’astate, et l’identité de l’élément qu’il avait trouvé est actuellement inconnue (Allison et al. 1931).

La découverte de l’élément astate 85

La collaboration de Hulubei avec la physicienne française Yvette Cauchois a joué un rôle déterminant dans la découverte de l’astate. Ensemble, ils ont publié un article détaillant leurs expériences, qui impliquaient l’utilisation de la spectroscopie des rayons X pour identifier les émissions de rayons X caractéristiques de l’astate. Ces émissions ont fourni une preuve cruciale de l’existence de l’élément et leur ont permis de confirmer sa place dans le tableau périodique.

Horia Hululbei et Yvette Cauchois (1908-1999) ont toutes deux étudié avec Jean Perrin, Hulubei ainsi qu’avec Marie Curie. Grâce à la spectroscopie des rayons X, ils ont bombardé le radon de radiations et ont trouvé une raie d’émission là où l’eka- iode était censé se trouver. Ils ont publié des articles sur ces travaux en 1936, les approfondissant en 1939, et un ancien élève a pu reproduire les résultats (Stratan 1999) (Hulubei et Cauchois 1939).

Hulubei a suggéré le nom « dor » ou « dorium » comme abréviation de « aspiration à la paix » en roumain (Scerri 2013).

En 1944, Hulubei a publié un résumé des données obtenues.

L’instrument utilisé dans les expériences incorporait un cristal incurvé pour séparer les rayons X de haute énergie en un spectre, qui était ensuite enregistré sur une plaque photographique (Cauchois 1933) (plus tard appelée spectromètre Cauchois). Hulubei et Cauchois ont placé un tube échantillon de radon dans le spectromètre et ont mesuré les rayons X caractéristiques produits lors de la formation des éléments fils du radon par désintégration radioactive (Thornton et Burdette 2010).

En 1934, ils ont décrit une étude dans un article intitulé « Nouvelle technique dans la spectrographie cristalline des rayons y » (Hulubei et Cauchois 1934). Bien que l’éka-iode ne soit pas mentionné dans l’article, Hulubei a cité ultérieurement cette publication comme étant la première fois qu’il a observé ses raies spectrales (Thornton et Burdette 2010).

Hulubei lui-même décrit la méthodologie scientifique qu’il a utilisée pour l’étude de l’élément 87, identique à celle de l’élément 85 :

« J’ai utilisé la méthode d’analyse spectroscopique des rayons X… Je donne quelques détails sur la procédure expérimentale :

« Pour obtenir le spectre souhaité, il est nécessaire d’appliquer au tube à rayons X une tension au moins égale à sa tension d’excitation. Tout au long de la formation du tube, c’est-à-dire tant que la substance à analyser émet encore des vapeurs, la tension varie continuellement, passant fréquemment en dessous de la tension d’excitation, et ce, même si les conditions régnant dans le tube permettent d’atteindre cette tension. Pendant ce temps, le tube, incapable d’émettre le spectre qui nous intéresse, nous envoie un bruit de fond continu, ce qui est désastreux pour l’analyse ; l’imprimer sur la plaque photographique détruit le contraste et masque toute faible émission correspondant à un éventuel élément rare que nous détecterions. » Ensuite, dans les conditions d’un vide médiocre, le filament incandescent s’évapore considérablement, la matière du filament se dépose sur l’anticathode et introduit une substance fortement absorbante sur le trajet des radiations à analyser ; De plus, un fond sonore intense et continu est émis par cette matière (les filaments sont généralement constitués d’éléments lourds).

« J’ai travaillé avec des spectrographes basés sur le principe de focalisation de larges faisceaux à travers des cristaux courbes, que j’ai construits de manière à permettre une manipulation aisée et rapide pour les analyses chimiques par rayons X… » (Hulubei 1940)

Horia Hulubei et Yvette Cauchois ont rapporté les longueurs d’onde des rayons X pour trois raies spectrales de l’eka-iode dans les spectres d’émission du radon, étroitement liées aux positions prédites par Henry Moseley. Dans un article publié en 1936, ils ont affirmé avoir observé une raie à 151 unités X, ou siegbahns, exactement là où la raie Kα1 de l’eka-iode était attendue. En 1939, ils ont rapporté deux autres raies X compatibles avec la présence d’eka-iode et les prédictions de la loi de Moseley. Ces nouvelles expériences utilisaient des résolutions plus élevées que les précédentes et incluaient des vérifications supplémentaires et les bilans, ce qui a renforcé la confiance dans les affirmations des auteurs quant à la découverte du nouvel élément (Scerri 2013). En 1941, Manuel Valadares (1904-1982) a répété les travaux de Hulubei avec un grand échantillon de Rn et a observé de nouvelles raies caractéristiques de l’élément (Fontani et al. 2014). Manuel Valadares a réalisé les expériences à l’Université de Lisbonne, au Portugal, confirmant la présence d’eka-iode (Valadares 1941).

Dans le résumé de 1944, Hulubei a inclus une description de six raies de rayons X que l’on pensait être dues à la désintégration radioactive naturelle.

Lors d’une conférence à Nice en 1946, Hulubei a présenté un résumé de ses travaux sur l’élément 85 (Hulubei 1944).

Autres tentatives de découverte de l’astate

En 1938, Walter Minder (1905-1992), radiochimiste suisse, était convaincu d’avoir découvert l’éka-iode et écrivait : « La désintégration bêta du Ra-A nous conduit certainement à émettre l’hypothèse de la formation de l’élément 85. C’est pourquoi nous suggérons le nom d’helvétium » (Minder 1940). Avec Alice Leigh-Smith (1907-1987), il publia en 1942 un article proposant comme nom pour l’élément 85 « anglohelvétium » (Fontani et al. 2015).

En 1940, un groupe de chercheurs de l’Université de Californie à Berkeley, composé de Dale R. Corson (1914-2012), Kenneth R. MacKenzie (1912-2002) et Emilio Gino Segrè (1905-1989), a synthétisé l’élément par bombardement de particules alpha de bismuth (D. R. Corson, MacKenzie, et Segrè 1940). Dans l’article annonçant leur découverte, ils ont également souligné l’existence possible de l’élément naturel 85 et cité les travaux de Hulubei et Cauchois à Paris, qui auraient observé l’élément (Scerri 2013).

En 1942, une radiochimiste viennoise, Berta Karlik, et son assistante Gertrud Cless-Bernert ont affirmé avoir découvert le seul isotope naturel de l’élément 85, soutenus par Stefan Meyer (1872-1949). Leurs travaux ont remporté le « Prix Haitinger » de chimie en 1947 pour la découverte de l’élément 85, proposant le nom « Viennium » (Fontani et al. 2015) (Lykknes et Tiggelen 2019). En 1943, l’astate a été découverte comme produit de deux chaînes de désintégration naturelles par Berta Karlik et Traude Bernert, d’abord dans la série dite de l’uranium, puis dans la série de l’actinium (Karlik et Bernert 1943).

Confirmation et dénomination de l’astate

La confirmation de l’existence de l’astate et son identification comme nouvel élément ont marqué une étape importante dans l’histoire de la chimie. Sa découverte a comblé une lacune du tableau périodique et en a fait l’halogène naturel le plus rare. Les travaux de Hulubei et Cauchois ont non seulement confirmé l’existence de l’élément, mais ont également contribué à la compréhension de ses propriétés et de son comportement.

 

Les troubles de la Seconde Guerre mondiale et la question fondamentale des éléments artificiels et naturels ont retardé la confirmation de la découverte et de la dénomination de l’élément 85 jusqu’en 1947.

Friedrich Adolph Paneth (1887-1958), radiochimiste autrichien et membre de l’Union internationale de chimie pure et appliquée (UICPA), a contribué à établir un nouvel ordre dans la nomenclature chimique. Le 4 janvier 1947, Paneth publia un éditorial sur le processus de dénomination des nouveaux éléments dans Nature (Paneth 1947), dans lequel il décrivait une procédure permettant de choisir le nom des éléments lorsque plusieurs noms étaient proposés. Friedrich Paneth présiderait plus tard le comité de l’UICPA chargé de la reconnaissance des nouveaux éléments.

Paneth insista pour que la découverte de l’élément 85 soit attribuée au groupe de chercheurs de Berkeley, sous le nom d’astate, du grec astatos signifiant « instable » (D. R. Corson, Mackenzie, et Segrè 1947), nom proposé après l’acceptation de leur découverte (Dale R. Corson 2003).

Paneth déclara que « les affirmations antérieures étaient sujettes à de sérieuses objections et ont été réfutées expérimentalement par les travaux très minutieux des physiciens viennois » (Thornton et Burdette 2010). Thornton et Bourdette affirment que le déni par Paneth des contributions de Karlik et Bernert pourrait être dû au fait qu’il « savait que Karlik désapprouvait fortement la politique de guerre allemande » (Thornton et Burdette 2010). Paneth a influencé tous les débats sur la découverte des éléments, bien que certains de ceux qu’il a initialement rejetés soient aujourd’hui reconnus comme les véritables découvreurs, comme Georges Urbain et von Welsbach pour la découverte de l’élément 71. Actuellement, le nom « lutécium » proposé par Urbain est celui adopté (Thornton et Burdette 2010).

Il convient de noter que Paneth n’a initialement fait aucun commentaire sur les études de Hulubei et Cauchois (Appleton 2021). Paneth a déclaré que ce qu’il appelait des « affirmations antérieures », sans nommer de chercheurs en particulier, étaient réfutées par les travaux de Karlik et Bernert.

« Cette affirmation est cruciale, car elle a contribué à discréditer les travaux de Hulubei et Cauchois, même si Karlik et Bernert n’avaient pas réellement abordé ces affirmations, alors que la déclaration de Paneth laissait entendre qu’ils l’avaient fait » (Scerri 2013).

La découverte de l’astate par Hulubei a été minimisée par certains chercheurs, qui ont déclaré que ses moyens de détection étaient trop faibles selon les normes actuelles pour permettre une identification correcte, et qu’il ne pouvait pas effectuer de tests chimiques sur cet élément (Thornton et Burdette 2010), étant également impliqué dans une fausse affirmation antérieure concernant la découverte de l’élément 87 (francium) (Scerri 2013, 7). Ainsi, selon Paneth, Karlik aurait pensé que l’échantillon de Hulubei et Cauchois était trop petit et qu’il y avait eu interférence avec d’autres éléments, même si les travaux de Hulubei et Cauchois n’avaient pas été rejetés. Paneth a noté plus tard que les travaux de Hulubei et Cauchois ne disposaient pas de moyens suffisants pour caractériser la découverte de l’élément 85 et n’ont reçu de confirmation expérimentale que par Valadares en Italie (Kostecka 2020).

Hulubei a répliqué à l’éditorial de Paneth en attribuant l’omission de Paneth à des difficultés de communication en temps de guerre. Il a nié que Karlik et Bernert aient rejeté ses recherches sur l’élément 85, « contrairement à ce que l’on pourrait penser après avoir lu l’exposé de M. Paneth » (Scerri 2013). À sa présentation de 1946, il ajouta une courte annexe avant publication dans laquelle il attribuait l’omission par Paneth de son travail aux rayons X sur l’élément 85 aux difficultés causées par la guerre, une déclaration diplomatique, puisque Karlik et les chercheurs de Berkeley citaient tous deux Hulubei et Cauchois (Hulubei 1947).

« Hulubei et Cauchois semblent avoir été injustement méprisés, Karlik n’ayant mené aucune étude aux rayons X. Cependant, la formulation de Paneth et l’absence de citations laissent penser que leurs travaux étaient totalement erronés. » (Thornton et Burdette 2010)

Bien que Karlik ait par la suite suggéré que les travaux de Hulubei et Cauchois étaient insuffisants, « les critiques semblent reposer sur les limites de détection de la spectrométrie de rayons X à tube cathodique traditionnel, et non sur la technique mise au point par Rutherford et Wooster » (Rutherford et Wooster 1925). En 1949, lors de la réunion d’Amsterdam, l’Union internationale de chimie a approuvé le nom « astate » pour l’élément 85 (Thornton et Burdette 2010).

Selon l’analyse de Thornton et Burdette, il ne fait aucun doute que trois équipes de chercheurs peuvent affirmer avoir découvert l’élément 85. Ils affirment que

« Contrairement à d’autres études erronées utilisant la spectroscopie des rayons X, Hulubei et Cauchois ont indiscutablement trouvé de l’astate dans leurs échantillons. La seule incertitude concerne la sensibilité de leur instrument pour distinguer les raies spectrales de l’élément 85… De plus, ils ont pu observer clairement la raie Lα7 du polonium, dont la probabilité de transition est environ 500 fois inférieure à celle des raies Lα1 et Lβ1 de l’astate observées, ce qui suggère que ces dernières seraient visibles pour Hulubei et Cauchois. » (Thornton et Burdette 2010) (Scerri 2013, 7)

Scerri affirme que Horia Hulubei pourrait bien avoir été considéré comme le découvreur de l’astate, « comme l’appelèrent plus tard les physiciens qui synthétisèrent artificiellement cet élément. Ce sont ces physiciens qui sont généralement reconnus pour la découverte de cet élément » (Scerri 2013, 7).

Conclusion

La découverte de l’astate par Horia Hulubei et Yvette Cauchois fut une avancée remarquable qui a élargi notre compréhension du tableau périodique et des éléments fondamentaux qui composent notre univers. Leurs efforts collaboratifs et leur utilisation innovante de la spectroscopie des rayons X ont permis de confirmer l’astate comme nouvel élément, éclairant ses propriétés et son comportement malgré son extrême rareté et sa radioactivité. Les travaux d’Horia Hulubei sur cette découverte, ainsi que ses contributions à la physique, restent commémorés et célébrés par la communauté scientifique.

 

Corson, MacKenzie et Segre ont pu synthétiser l’astate en 1940 et effectuer des tests chimiques sur cet élément, ce que Hulubei et Cauchois ne pouvaient pas revendiquer. Hulubei a reconnu cette lacune dans ses travaux, ce qui explique probablement son absence de protestations significatives après 1947. Mais contrairement à d’autres études erronées, Hulubei et Cauchois ont incontestablement trouvé de l’astate dans leurs échantillons.

« Tout au long de l’histoire, la seule constante pour être crédité de la découverte d’un élément a été la capacité à convaincre ses pairs scientifiques de son succès. À certaines époques, les travaux de Hulubei et de Cauchois ont pu être acceptés, mais à l’époque où ils ont publié leurs données, leurs méthodes n’étaient pas largement acceptées. Convaincre ses pairs scientifiques de la validité d’une expérience est souvent plus facile avec un scientifique influent comme défenseur. » (Thornton et Burdette 2010)

Malheureusement, le lauréat Jean-Baptiste Perrin, partisan de la découverte de l’élément 85 par Horia Hulubei, était décédé en 1942.

Les articles sur l’élément 85 publiés dans d’autres langues que l’anglais, ainsi que la mauvaise traduction en anglais de certains de ces articles par les relecteurs, ont entraîné une mauvaise diffusion des recherches concernées (Nefedov et al. 1968). Dans la plupart des sources anglophones, Corson, Segre et MacKenzie sont uniquement crédités comme les découvreurs de l’astate. Les textes allemands mentionnent également Karlik, et les auteurs français et est-européens reconnaissent souvent les contributions de Hulubei et Cauchois à la découverte de l’élément 85 (Thornton et Burdette 2010).

L’histoire de l’astate a montré que les préjugés nationalistes ont fortement influencé le crédit accordé à la découverte et à la confirmation de cet élément du tableau périodique.

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