Faits Sur Le Krypton

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Propriétés, sources et utilisations de l'élément krypton.

Ce n'est pas juste la planète d'origine de Superman; Le krypton est l’un des gaz les plus rares sur Terre, ne composant que 1 partie par million de l’atmosphère en volume.

Ce gaz noble est incolore et inodore. Il possède une couche externe complète d'électrons, ce qui le rend en grande partie inerte aux réactions avec d'autres éléments. Contrairement au néon à gaz noble, le krypton fabrique certains composés. Le plus commun est le difluorure de krypton solide incolore (KrF2), selon le laboratoire national d'accélérateurs linéaires Thomas Jefferson. Le difluorure de krypton n’est stable qu’en dessous de moins 22 degrés Fahrenheit (moins 30 degrés Celsius), selon Chemicool.

Comme le krypton est très rare (et donc coûteux), son utilisation est limitée. Le gaz est injecté dans certaines ampoules à incandescence, car il prolonge la durée de vie du filament de tungstène qui fait briller ces ampoules, selon Universal Industrial Gases Inc., fournisseur d'équipements de production de gaz industriels et de services associés. Comme il s'agit d'un gaz très lourd, le krypton est également scellé entre les vitres de certaines fenêtres à double vitrage pour les aider à piéger la chaleur. Mais même à cette fin, l'argon, un gaz rare, est généralement utilisé car il est meilleur marché, selon Universal Industrial Gases.

Juste les faits

  • Numéro atomique (nombre de protons dans le noyau): 36
  • Symbole atomique (sur le tableau périodique des éléments): Kr
  • Poids atomique (masse moyenne de l'atome): 83.798
  • Densité: 0,003733 grammes par centimètre cube
  • Phase à température ambiante: Gaz
  • Point de fusion: moins 251,25 F (moins 157,36 C)
  • Point d'ébullition: moins 243.80 F (moins 153.22 C)
  • Nombre d'isotopes (atomes du même élément avec un nombre de neutrons différent): 37
  • Les isotopes les plus courants: Kr-84 (56,98% de l'abondance naturelle), Kr-86 (17,279% de l'abondance naturelle), Kr-82 (11,59% de l'abondance naturelle), Kr-83 (11,5% de l'abondance naturelle), Kr-80 (2,28 pour cent de l'abondance naturelle) et Kr-78 (0,35 pour cent de l'abondance naturelle)

Le gaz caché

La découverte de krypton s'est produite en partie par accident. Le chimiste écossais William Ramsay et le chimiste anglais Morris Travers extrayaient de l'argon pour l'air dans l'espoir de l'évaporer et de trouver un élément chimique plus léger pour combler le vide dans le tableau périodique entre argon et hélium.

Par inadvertance, cependant, les chercheurs ont trop évaporé l'évaporation, ne laissant qu'un échantillon de gaz lourd, selon Chemicool. Se demandant s'ils pourraient trouver quelque chose de toute façon, ils ont analysé le spectre lumineux des gaz de l'échantillon et ont trouvé quelque chose d'inconnu - un tout nouvel élément. Ce nouvel élément n'était pas plus léger que l'argon, mais plus lourd. Les chercheurs ont surnommé cette découverte "krypton", du mot grec pour "caché", Kryptos.

Configuration électronique et propriétés élémentaires du krypton.

Configuration électronique et propriétés élémentaires du krypton.

Crédit: Greg Robson / Creative Commons, Andrei Marincas Shutterstock

Qui savait?

  • Selon le laboratoire Jefferson, lorsqu'il est exposé à un courant électrique sous basse pression, le gaz krypton s'allume comme un néon - mais au lieu du rouge-orange, le krypton est d'un blanc éclatant.
  • Le mètre (3,3 pieds) était autrefois défini officiellement par la longueur d'onde du krypton-86, l'isotope stable le plus lourd du krypton. (Aujourd'hui, elle est définie par la distance parcourue par la lumière dans le vide en une fraction de seconde). Selon la Royal Society of Chemistry, un peu plus de 1,5 million de longueurs d'onde krypton-86 orange-rouge correspondent à un mètre.
  • OK, parlons Superman. Le monde natal du super-héros a été référencé pour la première fois en 1938. Au début, les bandes dessinées de Superman faisaient référence à tous les habitants de la planète détruite de Krypton comme possédant une super force; dans les années 1950, cependant, l'histoire a changé. Superman aurait été un Joe moyen sur Krypton, mais la gravité plus légère de la Terre et son soleil jaune lui ont donné ses super pouvoirs. [Connexe: Comment un astrophysicien de la vie réelle a-t-il découvert la planète Krypton de Superman?]
  • Ne confondez pas krypton avec kryptonite, le répulsif réputé Superman. La kryptonite est décrite comme un solide radioactif de différentes couleurs, du rouge au vert et au noir. Le krypton, comme il a été établi, est un gaz incolore, inodore et sans goût. C'est terne.
  • Les découvreurs du krypton (Ramsay et Travers) ont également découvert de l'hélium, de l'argon, du xénon et du néon. Ramsay a remporté le prix Nobel de chimie en 1904 pour ces découvertes.

Les recherches en cours

Banc! Banc! D'accord, ils ne produisent pas ce son, mais les lasers au krypton-fluor sont un outil scientifique puissant - et ils sont responsables d'au moins un record mondial Guinness. Selon Chemicool, ces lasers peuvent produire une impulsion d'énergie 500 fois supérieure à celle de l'ensemble du réseau électrique américain en seulement quatre milliards de secondes. En juillet 2014, des chercheurs du US Naval Research Laboratory ont célébré leur entrée dans le Livre des records du monde de Guinness en utilisant un puissant laser au krypton-fluor pour accélérer les films plastiques à une vitesse de 1 000 kilomètres par seconde (plus de 2,2 millions de mph) en moins de un millimètre de distance. Ces expériences ont été menées en 2009; Depuis lors, les chercheurs ont porté les vitesses laser à 1 180 km / s. Le but, à part de gagner des records du monde, est de faire avancer la recherche sur la fusion nucléaire.

Krypton a également d'autres super pouvoirs scientifiques. Christo Buizert, chercheur postdoctoral en géologie et géophysique à l’Oregon State University, a déclaré que les isotopes radioactifs du krypton - des versions de l’atome comportant un nombre différent de neutrons dans leur noyau - sont produits naturellement lorsque les rayons cosmiques de l’atmosphère frappent des atomes de krypton dans l’atmosphère. Ces isotopes radioactifs sont instables, ce qui signifie qu'ils se désintègrent avec le temps.

Cette désintégration chronométrée crée une "horloge" atomique, un peu comme le carbone 14, un élément radioactif dont la demi-vie est d'environ 5 000 ans. Le carbone 14 est idéal pour la datation d'objets organiques datant de plusieurs dizaines de milliers d'années, mais de nombreux éléments de la Terre sont beaucoup plus anciens, a déclaré Buizert.

Lui et ses collègues ont utilisé un isotope de krypton, le krypton 81, avec une demi-vie de 230 000 ans, jusqu'à ce que les carottes de glace de l'Antarctique remontent à 120 000 ans. (La plus ancienne glace antarctique jamais trouvée est tombée sous la neige il y a 800 000 ans.) Des bulles dans le piège à glace capturent les gaz atmosphériques tels qu'ils étaient lorsque la neige est tombée, a déclaré Buizert à WordsSideKick.com. En mesurant les niveaux de krypton 81 et en les comparant à l'atmosphère actuelle, les chercheurs peuvent utiliser le taux connu de désintégration de l'isotope pour déterminer l'âge de la glace.

"Si le krypton-81 est identique à ce qu'il est dans l'atmosphère, nous pouvons dire que la glace est jeune et très récente", a déclaré Buizert. "Si c'est plus vieux, il y a de moins en moins de krypton-81 dans l'échantillon."

La technique de mesure du krypton-81 n’a que 10 ans environ, a déclaré Buizert. Parce que le krypton-81 (et le krypton en général) est assez rare dans l'atmosphère, l'utilisation du gaz pour dater nécessite beaucoup de matériel - 220 livres. (100 kilogrammes) de glace, dans le cas de l’étude sur la datation des glaces en Antarctique publiée en avril 2014 dans le journal Proceedings de la National Academy of Sciences. L'échantillonnage effectif de la glace a été effectué seulement deux ans avant la publication du document, a déclaré Buizert. Depuis lors, la technologie s'est tellement améliorée que seulement 44 livres. (20 kg) de glace seraient nécessaires aujourd'hui pour la même étude. Les chercheurs sont à la recherche de glaces encore plus anciennes en Antarctique, dans l'espoir d'en trouver certaines remontant à 1,5 million d'années. Ces échantillons de glace contiennent des indices sur le climat et l’atmosphère ancestrales au moment de la chute de la neige.

Loin des glaciers de l'Antarctique, le krypton-81 a également été utilisé pour dater d'anciennes eaux souterraines du désert du Sahara. Une étude réalisée en 2004 dans la revue Geophysical Research Letters a révélé que dans certaines régions du sud-ouest de l’Égypte, les eaux souterraines atteignant la surface n’avaient pas vu le jour depuis un million d’années.

Un autre isotope du krypton, le krypton 85, est en grande partie produit en tant que sous-produit de la fission nucléaire. En mesurant les niveaux de krypton 85 dans l’atmosphère dans des pays secrets comme la Corée du Nord, les chercheurs peuvent identifier des emplacements pouvant abriter des installations nucléaires dissimulées. En 2003, par exemple, la BBC a signalé que des capteurs situés le long de la frontière nord-coréenne avaient détecté des niveaux élevés de krypton-85 qui ne provenaient pas de la principale centrale nucléaire du pays - suggère une deuxième, secrète. La Corée du Nord a testé des bombes nucléaires en 2006, 2009 et 2013, conformément à l'Initiative sur la menace nucléaire à but non lucratif.

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Ressources additionnelles

  • Le Jefferson Lab répond aux questions sur le krypton et d'autres éléments.
  • Regardez un scientifique de la Royal Society of Chemistry parler de Krypton.
  • En savoir plus sur la planète d'origine de Superman sur le wiki de Superman.


Supplément Vidéo: COMMENT FONCTIONNE CETTE CHOSE ?! (boule à plasma).




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