Fm · Élément 100 · Actinide
L’élément le plus lourd pouvant être produit en quantités pesables par bombardement neutronique.
Structure
Il ne s’agit pas d’un diagramme de points sur des anneaux — mais d’un échantillon de Monte-Carlo de la véritable densité de probabilité |ψ|² pour chaque sous-couche occupée. Faites glisser pour faire pivoter. Le bleu et le violet indiquent les signes opposés de la fonction d’onde, ce qui rend la liaison possible.
Valeurs mesurées
Chaque barre indique où se situe le fermium parmi les 118 éléments pour cette propriété.
Sources : masses atomiques standard de l’IUPAC 2021 · CRC Handbook of Chemistry and Physics · NIST. Les valeurs marquées ~ sont prédites plutôt que mesurées.
Même élément, neutrons différents
Tous les atomes de fermium ont le même nombre de protons, 100, et ne diffèrent que par leur nombre de neutrons : ces variantes sont ses isotopes. Aucun n’est stable. L’isotope connu de plus longue durée de vie, Fm-257, a 157 neutrons et une demi-vie de 100,5 j.
| ISOTOPE | Neutrons | Abondance naturelle | Demi-vie | Mode de désintégration |
|---|---|---|---|---|
| Fm-251 | 151 | — | 5,30 h | ε/β⁺ (98,2 %), α (1,8 %) |
| Fm-252 | 152 | — | 25,39 h | α |
| Fm-253 | 153 | — | 3,00 j | ε (88 %), α (12 %) |
| Fm-255 | 155 | — | 20,07 h | α |
| Fm-257 la plus longue durée de vie | 157 | — | 100,5 j | α |
Ici, le raccourci scolaire, masse atomique arrondie (257) moins numéro atomique, donne la même réponse : 157.
Modes de désintégration
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.
Taille, à l’échelle
Rayon de 245 pm — soit 0,245 nm ; il en faudrait donc environ 2,04 millions côte à côte pour couvrir un millimètre.
Plage thermique
Le point de fusion du fermium est de 1800 K ; son point d’ébullition n’a pas été mesuré.
L’histoire
L’élément le plus lourd pouvant être produit en quantités pesables par bombardement neutronique.
Le Fermium a été découvert à la fin de 1952 grâce à l’analyse de débris issus du premier essai de bombe à hydrogène, marquant un moment spectaculaire où la puissance destructrice des armes nucléaires a accidentellement repoussé les frontières des connaissances humaines.
La découverte a eu lieu lors de l’analyse des débris de l’essai thermonucléaire « Ivy Mike » :
La découverte a mobilisé des scientifiques issus de plusieurs institutions prestigieuses :
L’identification du fermium a nécessité de grandes capacités analytiques :
La découverte est restée classifiée pendant trois ans pour des raisons de sécurité liées aux armes nucléaires :
L’élément a été nommé en hommage à Enrico Fermi :
Les scientifiques ont rapidement travaillé à synthétiser du fermium dans des conditions contrôlées :
La découverte du fermium a représenté plusieurs avancées scientifiques majeures :
La découverte a eu des répercussions considérables :
Applications
Le fermium représente la frontière de la science nucléaire : il constitue une étape cruciale dans la quête de l’humanité visant à comprendre les limites de la matière et les forces fondamentales qui lient les noyaux atomiques.
Le fermium joue un rôle essentiel dans l’avancée de la science des éléments superlourds :
Bien que les recherches ne portent que sur quelques atomes à la fois, le fermium fournit des informations uniques :
Le fermium constitue un outil pédagogique exceptionnel pour comprendre :
Le travail sur le fermium stimule l’innovation dans les technologies avancées :
Les recherches sur le fermium abordent des questions fondamentales concernant :
Les recherches sur le fermium contribuent à la compréhension des phénomènes suivants :
Les recherches sur le fermium ouvrent des voies vers :
Le fermium n’a aucune application commerciale, industrielle ou pratique. Son existence se limite aux laboratoires de recherche nucléaire les plus avancés, où les échantillons vont d’atomes isolés produits en accélérateur à environ un milliard d’atomes de fermium produit en réacteur.
Limitations : La recherche sur le fermium est limitée par :
D’où il vient
0 mg/kg de la croûte terrestre · plus abondant que 0 % des éléments
Le fermium n’existe nulle part dans la nature et doit être créé au moyen de la technologie nucléaire la plus sophistiquée dont dispose l’humanité. Il représente un point culminant de la synthèse artificielle d’un élément.
Le Fermium a été créé pour la première fois dans les débris d’essais d’armes thermonucléaires :
Production en réacteur à flux élevé : la synthèse actuelle nécessite les sources de neutrons les plus puissantes au monde :
La création du fermium présente de sérieux obstacles techniques :
Le fermium à l’échelle des réacteurs (des picogrammes de fermium-257) ne provient que de quelques réacteurs à haut flux :
L’isolement du fermium nécessite des mesures particulières :
La recherche sur le fermium est soumise à une forte pression temporelle :
Accomplissement scientifique : la création de Fermium représente l’un des plus grands accomplissements technologiques de l’humanité et nécessite la coordination des installations nucléaires et des compétences les plus avancées au monde.
Manipulation
Le fermium est radioactif. Il ne possède aucun isotope stable : chaque noyau se désintègre. Sa manipulation exige un blindage et des autorisations appropriés.
Le fermium est radioactif, mais il est si rare que son isotope le plus durable, le fermium-257, n’a été produit qu’en quantités de l’ordre du picogramme (billionièmes de gramme), de sorte qu’il ne présente aucun danger en dehors de quelques laboratoires de recherche. Il est produit par irradiation neutronique intense d’éléments plus légers comme le plutonium dans un réacteur à haut flux, et le fermium-257 a une demi-vie d’environ 100 jours.
Pour aller plus loin
Réponses rapides
Le fermium (symbole Fm) est l’élément 100 du tableau périodique, un actinide de la période 7. L’élément le plus lourd pouvant être produit en quantités pesables par bombardement neutronique. À température ambiante, il devrait être solide et il est radioactif.
[Rn] 5f¹² 7s² ; elle comporte 7 couches occupées, avec la répartition 2, 8, 18, 32, 30, 8, 2.Aucun échantillon de fermium n’a jamais été condensé ; son point de fusion est donc calculé plutôt que mesuré : on prévoit une fusion à 1800 K (1526,9 °C). Son point d’ébullition n’a pas été mesuré.
Le fermium n’a aucun isotope stable ; il n’a donc pas de masse atomique standard. La valeur indiquée, 257, est le nombre de masse de son isotope connu ayant la plus longue durée de vie.
Le fermium ne possède aucun isotope stable. Son isotope connu de plus longue durée de vie, Fm-257, a 157 neutrons (nombre de masse 257 moins numéro atomique 100) et une demi-vie de 100,5 j. Le raccourci scolaire, masse atomique arrondie (257) moins numéro atomique, donne le même résultat : 157.
On prévoit pour le fermium une masse volumique d’environ 9,7 g/cm³, bien qu’aucun échantillon assez grand pour être pesé n’ait jamais été produit. À titre de comparaison, l’eau a une masse volumique de 1,0 g/cm³.
L’électronégativité du fermium sur l’échelle de Pauling est de 1,3. L’échelle va de 0,70 (le francium, qui attire le moins les électrons) à 3,98 (le fluor, qui les attire le plus). Les valeurs de cette plage intermédiaire tendent à former des liaisons covalentes plutôt que des liaisons fortement ioniques.
La découverte du fermium remonte à 1952 ; on la doit à Ghiorso et al.. Origine du nom : Enrico Fermi.
Le fermium n’existe pas naturellement sur Terre en quantité significative — il est produit dans un réacteur ou un accélérateur.
Oui. Le fermium ne possède aucun isotope stable — chacun de ses noyaux se désintègre. Il n’existe pas dans la nature en quantités utilisables et doit être synthétisé.