En ce moment, la physique inspire quelques uns de mes lecteurs, qui me posent des questions, qui, si je veux donner des réponses, m’obligent à réfléchir, pour arriver à donner des explications compréhensibles et pas trop longues. Cela m’intéresse car je dois me défaire de connaissances que j’ai apprises quand j’étais jeune, et me référer aux connaissances actuelles, qui sont évidemment plus complètes, mais qui, dans certains domaines, utilisent aussi des outils mathématiques qui me sont inconnus.
            Je suis amené, dans mes articles, à simplifier certains aspects, en me référant aux éléments concrets, et à ne pas parler d’éléments trop théoriques, mais si les connaître intéressait un de mes lecteurs, je pourrai lui donner des références pour aller plus loin dans les explications. 

           Aujourd’hui on ma demandé de mieux expliquer la structure du tableau de Mendeleïef, de façon plus compréhensible que mon article publié dans la rubrique Sciences physiques et de la nature. le 18 Février 2022  et également, si l’on avait du nouveau sur la connaissance des propriétés des numéros 104 à 118  (les éléments "super lourds), et sur les éventuels éléments 119 et 120.
          Je vais donc reprendre aujourd’hui les explications sur le tableau de Mendéléïef

          Le tableau périodique est divisé en 7 lignes, (1 à 7, la huitième étant une ligne éventuelle si l’on découvre un jour les éléments 119 et 120),  appelées « périodes », et 18 colonnes (1 à 18), qui forment les familles ou « groupes ».
          Le numéro de la ligne n, indique le nombre de couches électroniques autour du noyau de l'atome correspondant. (n est le « nombre quantique de la couche). Les chercheurs qui faisaient de l’analyse spectroscopique les appellent aussi par les lettres K, L, M, N, O, P, Q..
         Le numéro de la colonne indique le nombre d'électrons sur la dernière couche externe électronique de l'atome correspondant.
        Le numéro atomique qui est mentionné pour chaque élément à coté de son nom, représente le nombre total d’électrons périphériques (chargés négativement), que possède l’atome, qui, étant neutre, possède dans son noyau, autant de protons chargés positivement.
        Le nombre de neutrons du noyau n’est pas mentionné car il peut varier dans de légères proportions, (ce sont des isotopes du même corps). Il est toujours supérieur au nombre de protons (sauf dans l’hydrogène 0 /1 et l’hélium 2/2). Au delà d’un rapport d’environ 1,6, les atomes deviennent instables et radioactifs  par excès de neutrons.    

          L’organisation du tableau de MendeleÏef est plus complexe que le simple classement  en lignes et colonnes. Les diverses colonnes sont regroupées  en « blocs » qui ont reçu les appellations données par les spectroscopistes, soit s, p, d, f.
          Ces blocs correspondent à des sous-couches électroniques. A l’intérieur de ces sous-couches, on peut délimiter des « zones de présence des électrons » que l’on appelle « orbitales ».
           La mécanique quantique limite le nombre d’orbitales de chaque bloc : s = 1 orbitale; p = 3 orbitales; d = 5 orbitales; f = 7 orbitales. (Voir schéma ci-dessous).
         

          Dans les classes de bac, on a tendance à représenter les électrons comme de petites billes sur des trajectoires, tournant autour du noyau de leur atome pour les électrons, un peu comme la terre autour du soleil.(à gauche sur la figure ci-dessous).

          Seulement cette représentation que nous empruntons à notre environnement, ou à l’espace sidéral, n’est pas exact en mécanique quantique, car les particules ont une vitesse non négligeable vis à vis de celle de la lumière (300 000 km/s) et dès lors, les lois habituelles de la mécanique classique, vraies pour les faibles vitesses de notre environnement, ne le sont plus dans ce cas et ce sont les lois de la relativité qu’il faut appliquer.
         Je vous ai déjà dit qu’en mécanique quantique, on ne peut à la fois connaitre des paramètres distinct comme la position; l’instant et la vitesse d’une particule. On remplace alors dans les calculs la particule par une onde, qui représente en quelque sorte la probabilité de la particule de se trouver à un endroit donné. On peut ainsi calculer une zone dans laquelle les trajectoires de l’électron ont par exemple 90% de chance de se trouver. Ce sont ces zones que l’on appelle « orbitales ». Quelques exemples sont donnés sur le schéma ci-dessous, à droite).

          Chaque orbitale ne peut contenir que deux électrons de spins opposés, et donc il peut y avoir au maximum 2 électrons dans s, 6 électrons dans p,  10 électrons dans d,  14 électrons dans f.
          On peut donc calculer le nombre d’orbitales et donc maximal d’électrons dans chaque couche
                     - dans la couche 1 : sous couche s 1 orbitale 2 électrons.
                     - dans les couches 2 et 3 : s = 2 électrons; p = 6 électrons : total 8 électrons.
                     - dans les  couche 4 et 5 : s = 2 électrons; p = 6 électrons, d = 10 électrons : total 18 électrons.
                     - dans les  couche 6 et 7 : s = 2 électrons; p = 6 électrons, d = 10 électrons, f = 14 électrons : total 32 électrons.

          On peut alors savoir comment sont répartis les électrons d’un corps donné : prenons deux exemples . (s’aider du tableau ci-dessus et de celui ci-dessous).

                - Le Titane , numéro atomique 22  appartient à la couche 4, donc :
Couche 1 saturée 2 électrons; Couche 2 saturée 8 électrons; Couche 3 saturée 8 électrons; couche 4 2s = 2 électrons, 2d = 2 électrons (il est le deuxième) : total : 2 + 8 + 8 + 2 + 2 = 22 (égal au numéro atomique)

                - Le Néodyme, numéro atomique 60, appartient à la couche 6, donc :
Couche 1 saturée 2 électrons; Couche 2 saturée 8 électrons; Couche 3 saturée 8 électrons; couche 4 saturée 18 électrons; couche 5 saturée 18 électrons; couche 6 : 6s = 2 et 4f = 4 (4éme à partir du lanthane). 2 + 8 + 8 + 18 + 18  + 2 + 4 = 60 (égal au numéro atomique)

          Les électrons présents dans la dernière couche électronique conditionnent les liaisons chimiques avec d’autres atomes et donc les propriétés chimiques des éléments.
          Les éléments se trouvant dans une même colonne (un même groupe) devraient avoir des propriétés chimiques voisines, notamment au plan de la valence.
          C’est vrai pour les premiers éléments et approximativement jusqu’à l’élément 89 (radium, encore que le radon et le radium soient radioactifs). Au delà les noyaux des atomes sont de plus en plus gros, les liaisons avec les électrons sont différentes, relèvent de la mécanique quantique et les propriétés chimiques plus floues voire différentes.

          C’est notamment le cas pour les éléments très lourds, 104 à 118, dont je parlerai demain.

  Des photos d'animaux affamés : une araignée, une belette, des chacals, des oiseaux, des crocodiles, et même une chauve-souris. Tous ont une proie.

              Quand il fait froid et notamment qu'il gèle, les pigeons qui habitent le parc à coté de chez moi ont froid et faim; soif aussi. Alors je leur distribue quelques graines et je mets de l'eau tiède dans des soucoupes pour qu'elle ne gèle pas tout de suite.
           J'ai aussi une petite boule creuse en verre où le mets du tournesol pour des mésanges, des verdets, quelques pinsons et moineaux et un rouge-gorge, qui viennent toute la journée s'approvisionner.
           Pour les pigeons c'est un peu devenu le "café du coin" et les couples vont et viennent et se font des mamours :












Certain pigeons ont des allures bizarres, dues à leur plumage, tel celui ci-dessous :



































Et quand il a plu et qu'il ne gèle pas, l'eau reste sur le toit en terrasse de l'immeuble voisin, et c'est la piscine municipale des pigeons. mais aussi leur patinoire quand il gèle.:

     Une découverte importante a eu lieu ces dernières années dans le domaine du cerveau, sans que les journaux, même scientifiques, ne lui accordent l’importance méritée.
    Les neurobiologistes étaient persuadés que les vaisseaux lymphatiques, qui transportent notamment les cellules du système immunitaire, et évacuent de l’organisme les déchets et les toxines, ne s’étendaient pas jusqu’au cerveau.
    J’ai donné quelques indications sur un nouveau procédé, qui consistait à modifier génétiquement des gênes d’animaux, en leur ajoutant un gêne de méduse, ce qui rendait phosphorescents les organes traversés par le sang ou la lymphe, lorsqu’on les éclairait avec une lumière d’une longueur d’onde spécifique..
    Cette technique avait été utilisée sur des lapins et des souris.
   
    En utilisant cette méthode, Kari Alitalo et Aleksanderi Aspelund, de l’université d’Helsinki, ont découvert que le système lymphatique existait aussi au sein du cerveau. La découverte a été confirmée par des chercheurs américains.
    D’une part des vaisseaux lymphatiques normaux existent autour du cerveau, mais des vaisseaux particuliers, dont les parois sont faites de cellules gliales, transporte aussi la lymphe et le liquide cérébro-spinal dans le cerveau. Il transporte les cellules immunitaire et évacue les déchets toxiques.
    Il a été dénommé  « système glymphatique ».

    Il n’est pas exclu que certaines maladies neuro-dégénératives, telle les maladies d’Alzeimer, de Parkinson, ou d’Huntington (paralysie, pertes de mémoire, symptômes psychatriques et mort), pourraient être dus à l’accumulation de toxines, en raison d’un mauvais fonctionnement de ce système glymphatique.
    Dans des maladies auto-immunes, telle par exemple la sclérose en plaque, le système immunitaire attaque les cellules du cerveau, notamment les cellules gliales qui forment la myéline, isolant les faisceaux d’axones.

    Les chercheurs ont également découvert que des traumatismes d’ordre comportemental supportés par des souris, pouvaient entraîner des dommages dans le système glymphatique et que d’autre part l’évacuation des toxines était beaucoup plus importante pendant le sommeil que pendant l’éveil, la circulation du liquide de ces vaisseaux étant deux fois plus élevée.
    Ils ont aussi constaté que dormir sur le côté était plus bénéfique que dormir sur le dos, sans doute en raison de la position de valves dans ces vaisseaux.
    Les chinois étudient actuellement comment amliorer cette circulation, avec certains produits qui contiennent des oméga-3. La respiration profonde améliorerait aussi ce fonctionnement.

    Bref ces recherches qui pourraient aboutir à des méthodes intéressantes de soins de maladies, contre lesquelles nous n’avons actuellement que des moyens de lutte peu efficaces.