Samarium

Samarium

Caractéristiques du samarium

Symbole : Sm
Masse atomique : 150,36 ± 0,03 u
Numéro CAS : 7440-19-9
Configuration électronique : [Xe]4f⁶ 6s²
Numéro atomique : 62
Groupe : n. a
Bloc : Bloc f
Famille d’éléments : Lanthanide
Électronégativité : 1,17
Point de fusion : 1 072 °C

Le samarium, élément atomique n°62 de symbole Sm : ses propriétés, ses isotopes, ses applications et ses effets biologiques.

De numéro atomique 62, le samarium est l’élément chimique de symbole Sm. Il appartient à la famille des lanthanides et fait partie des terres rares. Son corps simple est un métal.

Les propriétés du samarium

Ce métal rare de couleur argentée reste stable quand il est exposé à l’air. Soumis à une température de 150 °C, il réagit spontanément en prenant feu. À 734 °C et 992 °C, la structure du métal subit trois changements.

La découverte du samarium et son étymologie

En 1853, le chimiste Jean-Charles Galissard Marignac a découvert l’élément 62 par spectrométrie. Il a observé ses fines raies d’absorption dans le didyme.

En 1879, à Paris, Paul-Émile Lecoq de Boisbaudran a isolé deux oxydes à partir de la samarskite (Y,Ce,U,Fe)₃(Nb,Ta,Ti)₅O₁₆.

En 1901, Eugène Demarçay est parvenu à dissocier les deux oxydes et a découvert l’europium par la même occasion.

L’étymologie du samarium découle de la samarskite, un minéral découvert par le colonel Samarsky dans une mine de l’Oural.

Les isotopes du samarium

Le samarium possède cinq isotopes stables : ¹⁴⁴Sm, ¹⁴⁹Sm, ¹⁵⁰Sm, ¹⁵²Sm et ¹⁵⁴Sm. Il dispose également de deux radioisotopes avec de très longues durées de vie. Le samarium 147 a une demi-vie de 1,06 x 10¹¹ années et le ¹⁴⁸Sm de 7 x 10¹⁵ années.

Le ¹⁵²Sm est le plus répandu des isotopes avec une proportion de 22,75 %. Le ¹⁴⁶Sm fait aussi partie des isotopes ayant une longue demi-vie avec 1,03 x 10⁸ années. Cependant, étant un produit de la nucléosynthèse explosive, il n’est naturellement présent qu’à l’état de traces.

Les applications du samarium

Le SmCo₅ et le Sm₂Co₁₇ sont des alliages de samarium et de cobalt. On les retrouve dans les aimants à haute résistance à la démagnétisation.

Le samarium est un capteur de neutrons thermiques très efficace. Ses isotopes, en particulier l’isotope 149, sont des produits de fission, qui sont courants dans les réacteurs nucléaires. Cependant, le ¹⁴⁹Sm agit également comme un poison neutronique, entraînant une accumulation dans le cœur du réacteur et une perte de réactivité. Ce phénomène est connu sous le nom d’empoisonnement samarium, qui est presque similaire à l’empoisonnement xénon.

En électronique, les oxydes de lanthane, de Sm ou de néodyme entrent dans la composition des diélectriques communément utilisés dans les condensateurs céramiques.

En optique, l’oxyde Sm₂O₃ mélangé à du verre accroît l’absorption de l’infrarouge.

En médecine et spécialement dans la radiothérapie symptomatique, le ¹⁵³Sm atténue les douleurs provoquées par les métastases osseuses.

Les microphones de guitare électriques ainsi que les barres de contrôle de certains réacteurs nucléaires utilisent également du samarium dans leurs composants.

Les effets biologiques du samarium

Dans le corps humain, le métal n’a pas de rôle biologique établi. On suppose que les sels de samarium stimulent le métabolisme, mais il n’est pas évident si cet effet est dû au samarium seul ou à d’autres lanthanides en association. Les 50 µg de Sm qu’on trouve chez l’adulte sont principalement concentrés dans les reins et le foie, avec environ 8 µg/L dans le sang.

Seul 0,05 % des sels de samarium ingéré passe dans le sang après assimilation, le reste est immédiatement évacué. Près de 45 % du samarium sanguin est absorbé au niveau du foie et 45 % se fixent à la surface des os pendant environ dix ans. Les 10 % restants sont expulsés via les excréments.

En général, l’élément 62 n’est pas absorbé par les plantes, bien que certaines plantes puissent en contenir 1 ppm. Par conséquent, ils ne contaminent pas l’alimentation humaine. Les sels de samarium dissous dans l’eau sont légèrement nocifs, mais ceux qui sont insolubles ne le sont guère.

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