L’élément qui valait des millions : l’histoire surprenante du californium-252

Le californium-252 (Cf-252) est un élément synthétique aux propriétés exceptionnelles, peu connu du grand public. C’est un métal blanc-argenté, malléable et ductile (il peut se déformer de manière importante sans rompre), qui fut synthétisé pour la première fois à l’université de Californie (Berkeley) en 1950. Il n’existe pas à l’état naturel, et son prix est réellement exorbitant : 27 millions de dollars le gramme, soit plus de 400 000 fois plus cher que l’or. Ceci s’explique principalement par la complexité de son processus de production, que Medium a détaillé dans cet article au mois d’avril 2023.

La production du californium-252

Le Cf-252 fait partie de la famille des radio-isotopes, c’est-à-dire des « formes instables d’un élément qui émettent des rayonnements pour se transformer en isotopes stables » selon la définition de l’Agence internationale de l’énergie atomique. Produire cet élément est déjà une prouesse en soi. Premièrement, cela ne peut se faire que dans un réacteur nucléaire.

Même si le processus est bien plus complexe que cela, la fabrication passe par un bombardement de plutonium-239 à l’aide de neutrons au cœur de ce réacteur. Une fois le matériau irradié, il est nécessaire d’opérer une séparation et une purification du Cf-252 : le procédé est long et cher.

Cette étape nécessite également un équipement spécialisé ainsi qu’une expertise de pointe, notamment en raison de la dangerosité des particules émises lors de l’opération. Une complexité, couplée au fait que la demande en Cf-252 est faible, et que sa demi-vie est très courte (un peu plus de deux ans). L’institut de radioprotection et de sûreté nucléaire définit ainsi le concept de demi-vie : «​​​ La période (ou demi-vie) est le temps nécessaire pour que la moitié des atomes [d’un élément] se désintègrent naturellement ».

Pour autant, le Cf-252 est un élément extrêmement précieux, tant pour ses utilisations industrielles que scientifiques.

Des applications variées et importantes

Les domaines dans lequel cet élément peut être utilisé est également ce qui le rend si précieux. Le Cf-252 est hautement radioactif et émetteur de particules neutroniques et alpha, des particules sans charge électriques très utiles dans diverses applications.

Il permet, par exemple, de détecter et de mesurer les gisements de pétrole situés en profondeur avec une grande précision. Il peut être aussi utilisé pour produire d’autres éléments synthétiques comme le fermium ou le mendelevium. Celui-ci peut par ailleurs intervenir dans le contrôle du taux de fission nucléaire, c’est-à-dire qu’il contribue à la stabilité et à la sûreté des réacteurs nucléaires. Son utilisation la plus remarquable reste toutefois en médecine : il s’avère être un allié formidable dans la lutte contre le cancer. Il détruit très efficacement les cellules cancéreuses tout en laissant les tissus environnants sans dommages ; c’est la neutronthérapie.

• Le californium-252 est l’élément synthétique le plus cher au monde, avec un prix de 27 millions d’euros le gramme.
• Sa fabrication est longue et coûteuse.
• Ses applications sont également assez précieuses pour l’Homme : industrie pétrolière, secteur nucléaire et lutte contre le cancer.

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