Qui a découvert le premier élément chimique artificiel, le technétium ?

Le technétium occupe une place singulière dans l’histoire de la chimie et de la physique nucléaire. Portant le numéro atomique 43 et le symbole Tc, il est considéré comme le premier élément chimique produit artificiellement. Sa découverte est attribuée, en 1937, aux scientifiques italiens Emilio Segrè et Carlo Perrier. Leur travail a consisté à obtenir puis à identifier du technétium à partir de molybdène soumis à un bombardement de deutons, des noyaux de deutérium.

Une place longtemps recherchée

L’existence d’un élément situé entre le molybdène, de numéro atomique 42, et le ruthénium, de numéro atomique 44, était prévue par la classification périodique. Pourtant, cet élément restait introuvable dans les minerais examinés par les chimistes. Cette difficulté s’explique notamment par le fait que le technétium ne possède aucun isotope stable : tous ses isotopes sont radioactifs et se désintègrent avec le temps. Les quantités éventuellement présentes dans la nature sont donc très faibles et difficiles à distinguer des autres substances. La découverte de Segrè et Perrier a ainsi résolu le problème de l’élément 43, tout en montrant qu’un élément pouvait être obtenu grâce aux nouvelles techniques de physique nucléaire.

Le bombardement du molybdène

L’expérience repose sur l’utilisation d’un cyclotron, un accélérateur de particules. Une feuille de molybdène avait été irradiée avec des deutons dans le cyclotron de Berkeley, aux États-Unis. Le bombardement provoqua des réactions nucléaires au cours desquelles certains noyaux de molybdène se transformèrent en noyaux radioactifs du nouvel élément. Emilio Segrè et Carlo Perrier étudièrent ensuite l’échantillon dans leur laboratoire de l’université de Palerme. En combinant l’analyse chimique et l’observation de la radioactivité produite, ils établirent qu’il ne s’agissait pas d’un simple isotope du molybdène, mais bien d’un élément distinct : le numéro 43. La découverte fut annoncée en 1937.

Pourquoi le nom de technétium

Le nom « technétium » vient du grec technêtos, qui signifie « artificiel ». Il rappelle la manière dont l’élément a été obtenu et la nouveauté de cette production en laboratoire. Cette appellation ne signifie toutefois pas que le technétium est absolument absent de la nature. Des traces peuvent se former naturellement, notamment lors de réactions nucléaires affectant l’uranium, et certains processus nucléaires produisent également du technétium dans les étoiles. Ces occurrences naturelles sont très limitées, ce qui n’enlève rien au caractère historique de la découverte de 1937 : Segrè et Perrier furent les premiers à produire et à identifier cet élément de façon contrôlée.

Un élément devenu utile en médecine

La radioactivité du technétium, qui constituait une difficulté pour sa détection dans la nature, est devenue un avantage dans certaines applications médicales. Le technétium-99m, un isotope métastable, est produit à partir du molybdène-99 dans des générateurs utilisés en médecine nucléaire. Sa période radioactive d’environ six heures et l’émission de rayonnements gamma permettent de suivre sa distribution dans l’organisme au moyen de caméras spécialisées. Employé sous forme de traceur associé à différentes molécules, il sert notamment à réaliser des examens d’imagerie. Le technétium découvert par Segrè et Perrier est ainsi passé d’une énigme du tableau périodique à un outil important du diagnostic médical.