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Accueil > Science pour tous > 2019 - Année internationale du tableau périodique des éléments > Tous les éléments présentés

Hafnium

Le Hafnium est un métal ductile, brillant et argenté qui résiste à la corrosion et qui est chimiquement semblable au zirconium. C’est un métal de transition tétravalent. On le trouve dans tous les minerais de zirconium. Son abondance dans la croûte terrestre est de 5,8 ppm. Le hafnium est, comme la plupart des métaux rares, une ressource non renouvelable. La quasi-totalité de la ressource en hafnium provient de l’épuration du zirconium.

Morceau de hafnium : métal brillant et argenté - Crédit photo : Wikipédia / Hi-Res Images of Chemical Elements - CC BY 3.0

Étymologie  :
Le mot hafnium a été choisi en hommage à la ville danoise où celui-ci a été découvert København, Copenhague. Il alors été latinisé pour devenir hafnium.

Le nom Hafnium est dérivé de « Hafnia », le nom latin de la ville danoise de Copenhague - Crédit photo : Wikipédia / Scythian — Travail personnel - CC BY-SA 3.0

Origine : L’hafnium est un élément produit à 44% par capture de neutrons rapides, comme par exemple lors de la fusion d’étoiles à neutrons, où les neutrons rapides dans les coeurs très denses des étoiles sont capturés et grossissent les noyaux des éléments du pic du fer. Il est aussi synthétisé à 56% par capture lente de neutrons dans les étoiles de masse intermédiaire en fin de vie (branche asymptotique des géantes).

Historique  :
Le hafnium est le premier métal qui ait été découvert par analyse aux rayons X. En 1923, les chimistes D. Coster (de Hollande) et G. de Hevesy (de Hongrie) l’ont découvert en analysant un minerai de zirconium appelé zircon, extrait de mines de Norvège. Comme ils travaillaient dans le laboratoire danois de Niels Bohr, ils lui ont donné le nom de Hafnium.

Le Hafnium dans la vie courante :
Le hafnium est principalement utilisé dans les systèmes de contrôle neutronique des réacteurs nucléaires pour sa capacité à absorber les neutrons.

Cœur du réacteur nucléaire CROCUS à l’EPFL (Suisse) -
Crédit photo : Wikipédia / Ludovic Péron — Travail personnel - CC BY-SA 3.0

Mais le hafnium présente d’autres utilisations comme :

  • Le contrôle de la recristallisation, dans les lampes à incandescence, des filaments de tungstène
  • Fabrication d’alliages avec le fer, le tantale et le titane
  • Il est utilisé dans les transistors en tant que diélectrique high-k
  • On peut trouver le hafnium dans les torches de découpage des métaux au plasma
  • L’oxyde d’hafnium, sous forme de nanoparticule, est aujourd’hui utilisé dans des essais cliniques de soin du cancer en tant qu’amplificateur des effets de la radiothérapie. Les essais semblent prometteur.

Le Hafnium à UTINAM :
Il n’y a pas d’applications pour l’hafnium à l’Institut UTINAM.