Californium

Données physico-chimiques

Données atomiques

Numéro atomique Masse atomique Configuration électronique Structure cristalline Rayon atomique
98 251 g.mol-1 [Rn] 7s2 5f10 Hexagonale compacte 186 pm

Données physiques

Masse volumique Température de fusion Température d’ébullition
15,1 g.cm-3 900°C 1 470°C

Berkélium

Données physico-chimiques

Données atomiques

Numéro atomique Masse atomique Configuration électronique Structure cristalline Rayon atomique
97 247 g.mol-1 [Rn] 7s2 5f9 Hexagonale compacte 170 pm

Données physiques

Masse volumique Température de fusion
13,25 g.cm-3 996°C

Curium

Données physico-chimiques

Données atomiques

Numéro atomique Masse atomique Configuration électronique Structure cristalline Rayon atomique
96 247 g.mol-1 [Rn] 7s2 5f7 6d1 Hexagonale compacte 174 pm

Données physiques

Masse volumique Température de fusion Température d’ébullition
13,51 g.cm-3 1 345°C 3 110°C

Américium

Données physico-chimiques

Données atomiques

Numéro atomique Masse atomique Configuration électronique Structure cristalline Rayon atomique
95 241,06 g.mol-1 [Rn] 7s2 5f7 Hexagonale compacte 173 pm

Données physiques

Masse volumique Température de fusion Température d’ébullition Conductibilité électrique Conductibilité thermique
12 g.cm-3 1 176°C 2 011°C 1,5.106 S.m-1 10 W.m-1.K-1

Plutonium

Données physico-chimiques

Données atomiques

Numéro atomique Masse atomique Configuration électronique Structure cristalline Rayon atomique
94 244,06 g.mol-1 [Rn] 7s2 5f6 Monoclinique 159 pm

Données physiques

Masse volumique Température de fusion Température d’ébullition Conductibilité électrique Conductibilité thermique
19,82 g.cm-3 640°C 3 228°C 685.106 S.m-1 6,74 W.m-1.K-1

Données chimiques

Électronégativité de Pauling
1,28

Neptunium

Données physico-chimiques

Données atomiques

Numéro atomique Masse atomique Configuration électronique Structure cristalline Rayon atomique
93 237 g.mol-1 [Rn] 7s2 5f4 6d1 Orthorhombique 155 pm

Données physiques

Masse volumique Température de fusion Température d’ébullition Conductibilité électrique Conductibilité thermique
20,25 g.cm-3 644°C 4 000°C 0,822.106 S.m-1 6,3 W.m-1.K-1

Données chimiques

Électronégativité de Pauling
1,36

Protactinium

Données physico-chimiques

Données atomiques

Numéro atomique Masse atomique Configuration électronique Structure cristalline Rayon atomique
91 231 g.mol-1 [Rn] 7s2 5f2 6d1 Tétragonale 163 pm

Données physiques

Masse volumique Température de fusion Température d’ébullition Conductibilité électrique Conductibilité thermique
15,37 g.cm-3 1 572°C 4 027°C 5,29.106 S.m-1 47 W.m-1.K-1

Données chimiques

Électronégativité de Pauling
1,5

Polonium

Données physico-chimiques

Données atomiques

Numéro atomique Masse atomique Configuration électronique Structure cristalline Rayon métallique (coordinence 12)
84 209 g.mol-1 [Xe] 6s2 4f14 5d10 6p4 cubique 190 pm

Données physiques

Masse volumique Température de fusion Température d’ébullition Conductibilité électrique Conductibilité thermique
9,20 g.cm-3 254°C 962°C 2,19.106 S.m-1 20 W.m-1.K-1

Données chimiques

Électronégativité de Pauling
2,0

Compléments

Découverte

En 1898, Pierre et Marie Curie, observent que la pechblende, minerai d’uranium de la mine de Joachimsthal (maintenant en République tchèque), présente une radioactivité supérieure à celle que l’on pouvait attendre d’après sa teneur. Ils entreprirent des traitements chimiques sur la pechblende pour isoler les éléments inconnus, qui devaient être très radioactifs et existant seulement en quantités infimes. Après avoir séparé les constituants principaux du minerai, l’uranium et le thorium, ils constatèrent qu’une fraction de l’activité se concentrait dans les sulfures précipités en milieu acide. Ils purent établir l’existence d’un nouvel élément 400 fois plus radioactif que l’uranium, homologue du tellure, auquel ils donnèrent le nom de polonium, d’après la Pologne, pays d’origine de Marie et qui n’existait plus depuis le Congrès de Vienne.

Ce métal est le premier élément découvert par des méthodes radiochimiques, en tirant parti du phénomène d’entraînement associé à la co-précipitation, dans le cas présent avec des sels de bismuth.

Propriétés

Le polonium possède 33 radio-isotopes d’une masse atomique variant entre 188 et 220. L’isotope à la durée de vie la plus longue est le polonium 209 (209Po) avec une demi-vie de 103 ans, et l’isotope naturellement présent à la durée de vie la plus courte est le polonium 210 (210Po) avec une demi-vie de 138,4 jours. L’isotope découvert par Pierre et Marie Curie est celui de masse 210 qui appartient à la famille radioactive naturelle uranium-radium.

C’est le plus important, également nommé un temps radium F (RaF). Il se désintègre par émission α en se transformant en plomb 206 (autrefois nommé radium G) stable. Les particules α émises ont une énergie de 5,3 MeV, ce qui est considérable. La particule émise parcourt 3,87 centimètres dans l’air et créé dans le long de son parcours 152 000 paires d’ions. Ce rayonnement est accompagné d’un rayonnement γ de très faible intensité.

Des quantités pondérables, de l’ordre du gramme, sont obtenues à partir du bismuth que l’on soumet au flux neutronique intense d’un réacteur nucléaire. La séparation polonium-bismuth est réalisée en distillant directement le polonium par chauffage du bismuth irradié entre 750 et 850°C. Sa chimie est similaire à celle du tellure et du bismuth.

Toxicité

Le polonium est un élément hautement radioactif et toxique. L’activité maximale admissible pour du polonium ingéré est seulement de 1 100 becquerel, soit l’équivalent à 6,6 10-12 g. À masse identique, le polonium est environ 100 fois plus toxique que le cyanure de potassium. Cette radiotoxicité s’explique par la très haute énergie du rayonnement α émis… employée pour provoquer un « extrême préjudice » à l’ancien espion russe Alexandre Litvinenko voici quelques années. Plus pernicieux est sa présence dans la fumée de cigarette : le polonium-210 contenu dans les engrais phosphatés est absorbé par les racines des plants de tabac et stocké dans ses tissus. On estimerait qu’il serait à annuellement l’origine d’environ 11 700 décès par cancer de poumon dans le monde entier.

Bibliographie

Polonium & Francium, Les produits du jour, site de la Société Chimique de France.

Astate

Données physico-chimiques

Données atomiques

Numéro atomique Masse atomique Configuration électronique
85 210 g.mol-1 [Xe] 6s2 4f14 5d10 6p5

Données physiques

Température de fusion
302°C

Données chimiques

Électronégativité de Pauling
2,2

Thorium

Données physico-chimiques

Données atomiques

Numéro atomique Masse atomique Configuration électronique Structure cristalline Rayon atomique
90 232,04 g.mol-1 [Rn] 7s2 6d2 Cubique à faces centrées 179 pm

Données physiques

Masse volumique Température de fusion Température d’ébullition Conductibilité électrique Conductibilité thermique
11,72 g.cm-3 1 750°C 4 790°C 6,53.106 S.m-1 54 W.m-1.K-1

Données chimiques

Électronégativité de Pauling
1,3