Catégorie : Métal de transition
Numéro atomique : 41
Période : 5 | Groupe : 5
Bloc : d-bloc
Un métal supraconducteur qui transporte le courant dans chaque aimant d’IRM sur Terre.
| Propriété | Valeur |
|---|---|
| Phase à STP | solide |
| Masse volumique | N/D |
| Point de fusion | 2750,00 K (2476,85 °C) |
| Point d’ébullition | 5017,00 K (4743,85 °C) |
| Capacité thermique | N/D |
| Propriété | Valeur |
|---|---|
| Masse atomique | 92,9064 u |
| Électronégativité (Pauling) | N/D |
| États d’oxydation | -3, -1, 0, +1, +2, +3, +4, +5 |
| Configuration électronique |
| Découvert par | Inconnu |
|---|---|
| Année de découverte | 1801 |
| Nommé d’après | Niobé, fille de Tantale |
Le columbium (1801)
En 1801, le chimiste anglais Charles Hatchett a analysé un minéral noir envoyé au British Museum depuis le Connecticut et y a trouvé un nouvel élément. Il l’a nommé columbium, d’après Columbia, nom poétique de l’Amérique.
La confusion avec le tantale
En 1802, Anders Ekeberg a découvert le tantale, et en 1809 William Hyde Wollaston a conclu, à tort, que le columbium et le tantale étaient le même élément.
Le niobium (de 1844 à 1866)
En 1844, Heinrich Rose a montré que les minerais de tantalite contenaient un second élément en plus du tantale et l’a nommé niobium, d’après Niobé, fille de Tantale dans la mythologie grecque. Christian Wilhelm Blomstrand a isolé le métal pour la première fois en 1864, et entre 1864 et 1866 Jean Charles Galissard de Marignac a prouvé que le niobium et le tantale étaient distincts.
Un élément, deux noms
Le columbium et le niobium se sont révélés être le même élément. L’IUPAC a adopté le nom de niobium en 1949, même si les métallurgistes américains ont continué à employer celui de columbium pendant des décennies.
| ISOTOPE | Neutrons | Abondance naturelle | Demi-vie | Mode de désintégration |
|---|---|---|---|---|
| Nb-93 | 52 | 100 % | Stable | - |
Données : IAEA Nuclear Data Section, LiveChart of Nuclides, évaluations des états fondamentaux, consultées le 10 octobre 2026. L’abondance est la part des atomes dans l’élément naturel ; un tiret signifie que l’isotope n’a pas d’abondance naturelle de référence.
Acier
Environ 90 % du niobium est utilisé sous forme de ferroniobium dans l’acier. L’ajout de quelques centièmes de pour cent donne des aciers faiblement alliés à haute résistance, plus résistants et plus tenaces pour un poids moindre, destinés aux oléoducs et gazoducs, aux carrosseries automobiles, aux ponts et aux bâtiments.
Aimants supraconducteurs et accélérateurs
Appareils d’IRM : presque tous les aimants d’IRM sont bobinés avec du fil de niobium-titane refroidi par de l’hélium liquide.
Physique des particules et fusion : des aimants en niobium-titane guident les faisceaux du Grand collisionneur de hadrons, et des aimants en niobium-étain sont utilisés dans le réacteur de fusion ITER et dans la modernisation du LHC.
Cavités d’accélérateurs : des cavités en niobium pur accélèrent les particules dans des machines comme le XFEL européen.
Moteurs à réaction et autres usages
Superalliages : des alliages de nickel contenant du niobium, comme l’Inconel 718, sont utilisés dans les moteurs à réaction et les turbines à gaz.
Fusées : l’alliage de niobium C-103 sert aux tuyères de fusée, par exemple sur le moteur du module de service d’Apollo.
Électronique et optique : condensateurs au niobium, et cristaux de niobate de lithium dans les modulateurs optiques et les filtres de téléphones.
| Croûte terrestre | N/D |
|---|---|
| Univers | N/D |