Tous les isotopes du francium sont radioactifs, le plus stable étant 223Fr possédant une demi-vie de 22 minutes.
Numéro atomique | Masse atomique | Configuration électronique |
87 | 223 g.mol-1 | [Rn] 7s1 |
Masse volumique | Température de fusion | Température d’ébullition |
1,870 g.cm-3 | 27°C | 677°C |
Électronégativité de Pauling |
0,7 |
La découverte de l’eka-césium, dernier représentant des métaux alcalins dans le tableau périodique a été revendiquée à plusieurs reprises sous les noms de :
C’est finalement Marguerite Perey qui découvrit en 1939 à l’Institut Curie un isotope radioactif de l’eka-césium en étudiant les désintégrations successives de l’actinium : l’isotope 227Ac se désintègre par émission β en thorium-227, qui est un émetteur α conduisant à ce nouvel élément, d’une durée de demi-vie de 21 minutes, d’abord désigné actinium K suivant le système d’alors de dénomination pour des sources radioactives normales établi par Ernest Rutherford. Marguerite Perey proposa d’abord le nom de catium, réminiscence de « cation » pour cet élément qui devait être encore plus électropositif que le césium. Découragée par les remarques d’Irène et Fédéric Joliot-Curie sur sa consonance anglo-saxonne pour « chat », elle proposa finalement francium : la boucle est bouclée… Le nom et le symbole Fr ont été acceptés par l’IUPAC en 1949.
Avec l’astate, le francium est l’élément naturel le plus rare sur Terre : dans un échantillon donné d’uranium, la quantité de francium présente est estimée à un atome pour 1018 atomes d’uranium et il n’y aurait en permanence qu’au plus 30 g de francium dans la croûte terrestre. On peut le préparer en irradiant du radium par des neutrons, réaction qui conduit à l’actinium et donne finalement des traces de francium. Le francium est également obtenu par la réaction nucléaire :
197Au + 18O ——> 210Fr + 5n
qui permet d’obtenir les isotopes de masses atomiques 209, 210 et 211, isolés en exploitant un effet magnéto-optique. Ses propriétés chimiques n’ont pu être étudiées qu’à l’état de traces par les méthodes de la radiochimie. Il se comporte à tous égards comme un homologue supérieur du césium.
Polonium & Francium, Le produit du jour, site de la Société Chimique de France.