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25 mai 2020 | La Revue POLYTECHNIQUE 05/2020 | Atomes

Atomes (5/2020)

Le béryllium occupe la quatrième case du tableau périodique. C’est le plus léger des métaux alcalino-terreux. Son nom vient du grec βήρυλλος (beryllos), qui désigne l’aigue-marine ou l’émeraude. Il aurait été découvert par Louis-Nicolas Vauquelin en 1798 dans le béryl, un aluminosilicate de formule Be3Al2Si6O18.
Le béryllium est un métal très toxique, non radioactif. Il est classé cancérogène de catégorie 1 par l’UE. Sa faible abondance naturelle fait qu’il ne pose pas de problème environnemental particulier. Dans la nature, on le trouve principalement sous forme d’oxydes ou d’aluminosilicates, les béryls et bertrandites.
Le béryllium possède douze isotopes connus, d’un nombre de masse  compris entre 5 et 16. Seul le 9Be est stable. Deux des radioisotopes ont été détectés dans la nature : le 10Be, ayant une demi-vie de 1,39 million d’années et le 7Be, d’une demi-vie de 53,22 jours. Leur teneur dans l’atmosphère est un indicateur de l’activité solaire.
La masse volumique du béryllium est de 1,848 g/cm3 à 20 °C. Son point de fusion est de 1287 °C et son point d’ébullition de 2471 °C.
Ses deux électrons périphériques lui permettent de former des sels solubles dans l’eau, tels que BeCl2, BeF2, Be(NO3)2, BeSO4, ainsi que l’hydroxyde Be(OH)2, qui n’ont toutefois pas d’applications industrielles.
Dans l’industrie, le béryllium est essentiellement utilisé sous forme métallique, d’oxyde et d’alliages. Le béryllium métallique est employé en aérospatiale, dans les structures d’avions et de fusées, les gyroscopes, systèmes de guidage, notamment dans le réflecteur du télescope James Webb, le successeur de Hubble. Mais aussi dans les dispositifs médicaux, tels que les tubes à rayons X.
L’oxyde de béryllium est utilisé en électronique et dans la fabrication de céramiques, car il est un bon isolant, tout en ayant une bonne conductibilité thermique. Il est également utilisé comme modérateur dans des réacteurs nucléaires et comme source complémentaire de neutrons dans le réacteur expérimental à fusion ITER.
Dans les alliages, le béryllium confère dureté et résistance à la corrosion. Les alliages cuivre-béryllium sont les plus répandus. Ils sont utilisés dans la fabrication d’appareils de contrôle, ressorts, contacteurs électriques, circuits intégrés, balanciers et remontoirs pour l’horlogerie, outils antidéflagrants. Les alliages aluminium-béryllium et les alliages nickel-béryllium trouvent des applications dans l’industrie aéronautique et aérospatiale. Divers alliages avec le cobalt, le magnésium ou le fer peuvent être utilisés en bijouterie et lunetterie. Le béryllium se trouve également dans les alliages nickel-chrome ou nickel-cobalt utilisés dans les prothèses dentaires.