Mc · Élément 115 · Métal post-transitionnel
Sa chaîne de désintégration a fourni des preuves cruciales confirmant la découverte du nihonium.
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 moscovium 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 moscovium ont le même nombre de protons, 115, 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, Mc-290, a 175 neutrons et une demi-vie de 0,65 s.
| ISOTOPE | Neutrons | Abondance naturelle | Demi-vie | Mode de désintégration |
|---|---|---|---|---|
| Mc-287 | 172 | — | ~37 ms | α, SF |
| Mc-288 | 173 | — | 0,17 s | α |
| Mc-289 | 174 | — | 296 ms | α, SF |
| Mc-290 la plus longue durée de vie | 175 | — | 0,65 s | α |
Les tableaux périodiques indiquent 288 pour le moscovium : c’est le nombre de masse d’un isotope à longue durée de vie, pas une moyenne. La masse moins le numéro atomique donne donc 173, le nombre de neutrons de Mc-288.
Modes de désintégration
~ signale une demi-vie dont l’incertitude publiée dépasse la valeur elle-même.
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 247 pm — soit 0,247 nm ; il en faudrait donc environ 2,02 millions côte à côte pour couvrir un millimètre.
Plage thermique
Entre 670 K et 1100 K, le moscovium est liquide : une plage de 430 K.
Où il se trouve
Dans le tableau, le moscovium occupe la période 7, groupe 15. Tous les éléments du groupe 15 possèdent le même nombre d’électrons externes, ce qui explique qu’ils se comportent de manière si similaire.
Autres métaux post-transitionnels
Tous les métaux post-transitionnelsL’histoire
Sa chaîne de désintégration a fourni des preuves cruciales confirmant la découverte du nihonium.
Succès d’une collaboration internationale : La découverte du moscovium résulte d’une étroite coopération entre des scientifiques russes et américains, démontrant comment la collaboration scientifique peut dépasser les frontières politiques pour réaliser des avancées remarquables dans la recherche fondamentale.
Une décennie de recherches systématiques : La découverte du moscovium s’est étendue sur une décennie d’expériences minutieuses, de 2003 à 2013, nécessitant l’amélioration continue des techniques de synthèse, des méthodes de préparation des cibles et des systèmes de détection des particules afin d’obtenir des résultats reproductibles.
Direction du JINR : Dirigée par Yuri Oganessian au Joint Institute for Nuclear Research de Doubna, en Russie, l’équipe de découverte a combiné l’expertise russe en physique des ions lourds avec les capacités américaines en préparation des matériaux cibles et en techniques d’analyse.
Contributions d’Oak Ridge : Oak Ridge National Laboratory a fourni des matériaux cibles d’américium-243 essentiels ainsi qu’un soutien analytique, démontrant que des installations spécialisées doivent coopérer pour atteindre les objectifs de synthèse d’éléments superlourds.
Innovation technique : La création du moscovium a nécessité la mise au point de nouvelles techniques d’optimisation des faisceaux d’ions, de systèmes améliorés de refroidissement des cibles et de méthodes plus sensibles de détection des particules, faisant progresser l’ensemble du domaine de la recherche en physique nucléaire.
Reconnaissance de l’IUPAC : L’Union internationale de chimie pure et appliquée a officiellement reconnu la découverte en 2015, accordant les droits de dénomination à l’équipe de découverte. « Moscovium » rend hommage à la région de Moscou, où se trouve le JINR.
Héritage scientifique : La découverte du moscovium a fourni une validation essentielle des prédictions théoriques concernant la synthèse d’éléments superlourds et a ouvert de nouvelles voies vers la création d’éléments encore plus lourds dans la quête de l’îlot de stabilité.
Applications
Voie de synthèse d’éléments superlourds : Le moscovium apparaît dans les chaînes de désintégration du tennesse (élément 117), et sa propre désintégration alpha produit du nihonium (élément 113). Sa formation par bombardement de l’américium-243 avec du calcium-48 fournit des informations sur les conditions de réaction optimales pour repousser davantage les limites du tableau périodique.
Études des chaînes de désintégration alpha : Les recherches sur le moscovium visent à comprendre les chaînes de désintégration complexes qui révèlent des informations sur les schémas de stabilité nucléaire. Chaque atome de moscovium qui se désintègre fournit des données précieuses sur les forces nucléaires qui régissent le comportement des éléments superlourds.
Étude des effets relativistes : En tant qu’élément 115, le moscovium offre des possibilités uniques d’étudier comment les effets relativistes des orbitales électroniques influencent les liaisons chimiques dans les éléments superlourds. Les prédictions théoriques suggèrent que le moscovium pourrait présenter des propriétés chimiques inattendues en raison de ces effets de mécanique quantique.
Validation du modèle en couches nucléaires : Les recherches sur le moscovium testent les modèles théoriques qui prédisent une stabilité accrue pour les noyaux possédant certains nombres de protons et de neutrons. La compréhension de ces « nombres magiques » pourrait guider la découverte d’éléments superlourds à durée de vie plus longue.
Technologie de détection avancée : La création et l’identification du moscovium nécessitent les systèmes de détection de particules les plus sophistiqués disponibles, ce qui stimule l’innovation en instrumentation nucléaire et profite à de nombreux domaines scientifiques, de l’imagerie médicale à l’exploration spatiale.
Coordination internationale de la recherche : Les expériences sur le moscovium illustrent la collaboration scientifique mondiale, avec des équipes de Russie, des États-Unis et d’autres pays qui partagent leurs ressources et leur expertise pour atteindre des objectifs communs en physique nucléaire fondamentale.
Fondement des applications futures : Bien qu’actuellement limitées à la recherche, les études sur le moscovium contribuent à l’objectif scientifique à long terme de découvrir des éléments superlourds stables qui pourraient transformer la technologie de manières actuellement inimaginables.
Expériences avec des accélérateurs de particules : Le moscovium existe uniquement dans des installations de recherche hautement spécialisées équipées de cyclotrons puissants capables d’accélérer des ions calcium-48 à de très hautes énergies. La création de moscovium nécessite des mois de fonctionnement continu pour produire seulement quelques atomes.
Études des mécanismes des réactions nucléaires : Les scientifiques utilisent la synthèse du moscovium pour comprendre les processus de fusion d’ions lourds et la dynamique des réactions nucléaires à des énergies proches de la barrière de Coulomb, faisant progresser les connaissances théoriques fondamentales en physique nucléaire.
Tests de modèles computationnels : Le moscovium fournit des données expérimentales permettant de valider les calculs de mécanique quantique sur la structure atomique, notamment les théories concernant le comportement des électrons sous des charges nucléaires très élevées et dans des conditions relativistes.
Développement d’instruments avancés : La détection du moscovium stimule l’innovation dans les systèmes d’identification des particules, l’électronique de synchronisation et les méthodes d’acquisition de données, qui profitent à la recherche scientifique au sens large, notamment en science des matériaux et en physique médicale.
Formation des étudiants diplômés : Les expériences sur le moscovium offrent des possibilités de formation inestimables aux étudiants en physique nucléaire et aux chercheurs en début de carrière, faisant progresser l’expertise humaine en science des éléments superlourds et en techniques d’instrumentation nucléaire.
Échanges scientifiques internationaux : Les recherches sur le moscovium facilitent la collaboration entre les laboratoires de physique nucléaire de premier plan dans le monde, favorisant le partage des connaissances et les avancées technologiques au-delà des frontières internationales.
D’où il vient
0 mg/kg de la croûte terrestre · plus abondant que 0 % des éléments
Absence naturelle : Le moscovium n’a jamais été observé dans la nature. Son noyau à 115 protons est bien trop instable pour subsister dans la nature.
Création exclusivement en laboratoire : Chaque atome de moscovium connu a été créé artificiellement par des réactions de fusion nucléaire dans des accélérateurs de particules. Le processus nécessite de bombarder des cibles d’américium-243 avec des ions calcium-48, avec un taux de réussite de seulement quelques atomes par semaine.
Absence cosmique : La question de savoir si le processus r des fusions d’étoiles à neutrons produit brièvement des noyaux de moscovium reste ouverte ; aucun ne pourrait subsister. La demi-vie courte de l’élément garantit que tout moscovium hypothétiquement formé se désintégrerait avant sa détection.
Nécessité d’installations spécialisées : Le moscovium n’a été produit que dans des laboratoires avancés de physique nucléaire tels que le Joint Institute for Nuclear Research en Russie et, pour sa confirmation, le GSI en Allemagne et le Lawrence Berkeley National Laboratory aux États-Unis, qui représentent les capacités de recherche nucléaire les plus sophistiquées de l’humanité.
Instabilité nucléaire fondamentale : La nature synthétique du moscovium découle de principes fondamentaux de la physique nucléaire. Lorsque le nombre de protons dépasse les limites naturelles, la répulsion électromagnétique entre les protons submerge la force nucléaire forte qui maintient les noyaux atomiques ensemble.
Potentiel de production future : Bien que l’amélioration des technologies d’accélérateurs puisse accroître l’efficacité de la synthèse du moscovium, l’élément restera toujours artificiel en raison de son instabilité nucléaire intrinsèque et de sa tendance à subir une désintégration radioactive rapide.
Manipulation
Le moscovium est radioactif. Il ne possède aucun isotope stable : chaque noyau se désintègre. Sa manipulation exige un blindage et des autorisations appropriés.
Production atome par atome : Le moscovium est produit quelques atomes à la fois dans des accélérateurs d’ions lourds. Seuls des atomes isolés ont jamais été produits, et aucune quantité pesable n’a jamais existé.
Demi-vies : Ses isotopes se désintègrent principalement par émission alpha ; le plus durable, le moscovium-290, a une demi-vie d’environ 0,65 seconde.
Aucune dose significative : Les particules alpha ne peuvent pas traverser la couche externe de la peau et ne pourraient endommager les tissus que depuis l’intérieur du corps, et des atomes isolés sont bien trop peu nombreux pour délivrer une dose significative.
Où sont les dangers : Les dangers de ces recherches viennent de l’expérience, pas de l’élément : le faisceau de l’accélérateur, les cibles radioactives et les équipements activés, ainsi que les déchets qu’ils produisent, gérés comme déchets radioactifs selon les règles nationales de radioprotection.
Protection des travailleurs : Le personnel applique les règles habituelles de radioprotection professionnelle : limites annuelles de dose, suivi dosimétrique individuel et maintien des doses au niveau le plus bas raisonnablement possible. Les travailleurs de moins de 18 ans sont soumis à des limites de dose bien plus basses que les adultes : un dixième des limites applicables aux adultes selon les règles de la Commission de réglementation nucléaire des États-Unis (10 CFR 20.1207), et 1 mSv par an dans les laboratoires du Département de l’Énergie des États-Unis (10 CFR 835.207). Une travailleuse qui déclare sa grossesse est limitée à 5 mSv pour le fœtus sur l’ensemble de la grossesse (10 CFR 20.1208 et 835.206).
Pour aller plus loin
Réponses rapides
Le moscovium (symbole Mc) est l’élément 115 du tableau périodique, un métal post-transitionnel de la période 7, groupe 15. Sa chaîne de désintégration a fourni des preuves cruciales confirmant la découverte du nihonium. À température ambiante, il devrait être solide et il est radioactif.
[Rn] 5f¹⁴ 6d¹⁰ 7s² 7p³ ; elle comporte 7 couches occupées, avec la répartition 2, 8, 18, 32, 32, 18, 5. Sa couche externe contient 5 électrons, ce qui détermine son comportement en matière de liaisons.Aucun échantillon de moscovium n’a jamais été condensé ; les deux valeurs sont donc calculées plutôt que mesurées : on prévoit une fusion à 670 K (396,9 °C) et une ébullition à 1100 K (826,9 °C).
Le moscovium n’a aucun isotope stable ; il n’a donc pas de masse atomique standard. La valeur indiquée, 288, est le nombre de masse de Mc-288, l’isotope que retiennent généralement les tableaux périodiques ; celui qui a la plus longue durée de vie selon les données de l’AIEA est Mc-290.
Le moscovium ne possède aucun isotope stable. Son isotope connu de plus longue durée de vie, Mc-290, a 175 neutrons (nombre de masse 290 moins numéro atomique 115) et une demi-vie de 0,65 s. Les tableaux périodiques indiquent 288 pour le moscovium, le nombre de masse d’un isotope à longue durée de vie : la masse moins le numéro atomique donne donc 173, le nombre de neutrons de Mc-288.
On prévoit pour le moscovium une masse volumique d’environ 13,5 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.
La découverte du moscovium remonte à 2003 ; on la doit à JINR Dubna & Livermore. Origine du nom : la région de Moscou.
Le moscovium n’existe pas naturellement sur Terre en quantité significative — il est produit dans un réacteur ou un accélérateur.
Oui. Le moscovium 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.