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

Thulium

Treizième lanthanide au sein de la classification périodique, le thulium (à ne pas confondre avec le thallium, élément 81) est un métal d’un vif éclat argenté, assez mou pour être découpé au couteau et facile à travailler. Assez stable à l’air sec, il ternit néanmoins par oxydation superficielle. C’est le plus rare des lanthanides, si on exclut le prométhium radioactif (élément 61). On le trouve en très faible quantité dans les minerais usuels, gadolinite et surtout monazite (20 ppm). Il n’a pas de rôle biologique et sa toxicité, bien que peu documentée, peut être considérée comme mineure.

Thulium métallique -
Crédit photo :W. Oelen, 2006, wikimedia

A l’image des autres lanthanides, le thulium est isolé à partir du minerai par chromatographie à échange d’ions (voir Erbium, élément 68).

Étymologie  : La découverte du thulium en Suède et le nom donné à cet élément sont en rapport avec la mythologie, Thulé étant chez les anciens grecs une contrée hyperboréale légendaire, qui fut identifiée à l’extrême nord de la Scandinavie, à l’Islande, au Groenland, aux Lofoten voire aux Féroé. (Ce n’est pas sans raison que « Thulé » est aussi le nom d’une base aérienne militaire du NW du Groenland par plus de 76°N…).

Origine  : Le thulium est un élément produit principalement (à 87%) 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.

Historique  : Le thulium a été isolé pour la première fois sous forme d’oxyde (Tm2O3) en 1879 par Per Teodor Cleve de l’Université d’Uppsala. Si les découvertes de nombreux éléments de « terres rares » ont commencé avec l’yttrium en 1794, il a longtemps été impossible aux scientifiques de les obtenir sous forme suffisamment pure. En règle générale, l’élément isolé était toujours contaminé par des éléments chimiquement similaires. En 1843, l’erbium (élément 68) et le terbium (élément 65) ont été extraits de l’yttrium impur. En 1874, Cleve s’est rendu compte que l’erbium isolé devait contenir d’autres éléments car sa masse atomique variait légèrement en fonction de la provenance des minerais.
En 1911, Theodore William Richards, premier Prix Nobel étasunien (1914) a procédé à 15 000 recristallisations du bromate de thulium (Tm(BrO3)3) afin d’obtenir un échantillon de très haute pureté de l’élément et de déterminer ainsi exactement sa masse atomique.

T.W. Richards (1868-1928), Prix Nobel de Chimie (1914)
Quaker, humaniste, artiste, marin, opiniâtre, il réussit à déterminer la masse atomique exacte du thulium et de plus de 50 éléments chimiques - Crédit Photo :
Fondation Nobel, 1914

Le thulium dans la vie courante :
Rare, difficile à obtenir, le thulium n’a, pour le moment, que très peu d’applications.
Les lasers de type YAG (yttrium-aluminium), dopés à la triade holmium-chrome-thulium sont particulièrement efficaces dans le domaine de la microchirurgie, dentaire en particulier.
L’isotope radioactif du thulium 17069Tm, issu des réactions nucléaires des centrales, d’une demi-vie d’un peu plus de 4 mois, est, en dépit de son coût très élevé, une très bonne source de rayonnement X, pour une application industrielle (ex : détection de matériaux)

Le thulium à l’Institut UTINAM :
Il n’y a pas d’application pour le thulium à l’Institut UTINAM.