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Le tableau périodique des éléments chimiques : une fenêtre sur l'univers

24 Janvier 2019

Cette année, nous célébrons le 150e anniversaire de l’une des percées scientifiques les plus marquantes, la création d’un outil nous permettant de comprendre les ingrédients de base de notre univers et qui alimente encore aujourd'hui la recherche et l’innovation : tableau périodique des éléments chimiques. L'Année internationale du tableau périodique des éléments chimiques 2019 célèbre son potentiel pour créer les solutions nécessaires au développement durable. Elle sera lancée le 29 janvier avec une journée de partage et de tables rondes soulignant l’utilité du tableau périodique pour nous permettre de construire des sociétés durable, en relevant les défis de domaines aussi variés que la santé, la sécurité alimentaire ou l’énergie. Ces débats seront retransmis en direct.

En 1869, Dmitri Mendeleïev a réalisé qu’en classant les éléments par masse atomique croissante, certains types de propriétés revenaient à intervalles réguliers. Ce système indiquait qu'il existait un lien entre la structure d'un élément et ses propriétés. Remarquant des vides entre les éléments connus, Mendeleïev prédit l'existence d'éléments encore inconnus, ce qui fut rapidement vérifié avec les découvertes du gallium (1875), du scandium (1879) et du germanium (1887).

Le travail de Mendeleïev est un jalon important dans une histoire qui s’étend sur plus de mille ans. Elle commence au IXe siècle, lorsque l’alchimiste Jabir ibn Hayyan isole pour la première fois les éléments chimiques arsenic (Ar) et antimoine (Sb).

Le tableau périodique permet aux chercheurs de prédire l’apparence et les propriétés d’éléments encore inconnus. Quelques décennies plus tard, à la suite de la découverte d'éléments radioactifs, Marie Skłodowska Curie et Irene Curie procédent aux premiers diagnostics pour les soldats blessés dans des hôpitaux mobiles de première ligne ; c’est la première application médicale de radiations. Aujourd'hui, la médecine nucléaire est essentielle pour le diagnostic et les thérapies ciblées.

Les premiers éléments artificiels (neptunium et plutonium) sont découverts en 1940-1941. Seul une soixantaine d’éléments étaient connus quand Mendeleïev achevait son travail sur « La corrélation entre les propriétés et la masse atomique des éléments », le 1er mars 1869. Aujourd'hui, 118 éléments ont été identifiés. Parmi eux, les 94 premiers se produisent naturellement sur Terre et les 24 restants sont synthétiques.

La quête de nouveaux éléments se poursuit et inspire notre exploration de l'espace. Les observations modernes indiquent que les éléments chimiques représentent environ 5% de l’énergie de masse totale de l’Univers, et que la plupart est fournie par l’énergie « noire » (69%) et par la matière « noire » (26%), dont la nature est encore inconnue. De puissantes méthodes prédictives quantiques ont été développées dans la recherche de nouveaux éléments, conduisant à la découverte de nouveaux matériaux et de nouveaux phénomènes chimiques, élargissant ainsi les limites du savoir.

L'Année internationale du tableau périodique des éléments chimiques 2019 est l'occasion de réfléchir à de nombreux aspects du tableau périodique, notamment son histoire, le rôle des hommes et des femmes dans la recherche, les tendances et perspectives mondiales en matière de science pour le développement durable, ainsi que les impacts sociaux et économiques.

L’événement d’ouverture comprendra une conférence de Ben Feringa, prix Nobel de chimie en 2016, et de Yuri Oganessian, qui a joué un rôle important dans la synthèse et l’étude des éléments les plus lourds et les plus récents ,de 104 à 118. Il sera également l’occasion de lancer l’initiative « 1001 inventions : voyages de l’alchimie à la chimie », qui promouvra l’enseignement des sciences pour tous par le biais d’événements en direct, de théâtre scientifique et d’expériences pratiques.

L’Année internationale du tableau périodique des éléments chimiques 2019 a été proclamée par l'Assemblée générale des Nations Unies. Les partenaires fondateurs de l'année sont l'Union internationale de chimie pure et appliquée (UICPA), l'Association européenne pour les sciences chimiques et moléculaires (EuCheMS), le Conseil international de la science (ISC), l’Union astronomique internationale (UAI), l'Union internationale de physique pure et appliquée (UIPPA) et l’Union internationale d'histoire et de philosophie des sciences (IUHPST).

Le Programme international relatif aux sciences fondamentales de l'UNESCO et l'UICPA coordonnent l'année en coopération avec des sociétés et des syndicats de la chimie nationaux, régionaux et internationaux, y compris plus de 150 centres scientifiques de premier plan dans le monde.