01 · FAIRE CONNAISSANCE
112 protons.
Fabriquer un noyau, puis le reconnaître.
Le copernicium possède 112 protons et se situe dans le groupe 12, sous le mercure. Les atomes étudiés sont obtenus artificiellement. Tous ses isotopes connus sont radioactifs : on ne le rencontre pas sous la forme d’un objet du quotidien.
Sa découverte fait intervenir des noyaux de zinc et de plomb. Les faire se rencontrer ne revient pas à mélanger deux métaux dans un récipient : pour former le nouvel élément, il faut que leurs noyaux fusionnent. Les collisions ne réussissent pas toutes ; les événements intéressants doivent ensuite être identifiés.
02 · LE SCHÉMA POUR COMPRENDRE
Un nucléon en moins.
Toujours 112 protons.
Pour lire le schéma, suis deux compteurs. Le zinc-70 et le plomb-208 apportent 70 + 208 = 278 nucléons, dont 30 + 82 = 112 protons. Si la fusion réussit, le noyau composé appartient donc au copernicium.
Dans la voie représentée, il émet ensuite un neutron. Le noyau restant possède 277 nucléons mais garde 112 protons : c’est Cn-277. Un neutron n’emporte pas de charge électrique ; son émission ne change donc pas l’élément. Le bilan total conserve les 278 nucléons : 277 dans le noyau résiduel, et un dans le neutron émis.
Ce bilan permet de vérifier la cohérence d’une voie de synthèse. Il ne prédit ni la réussite de chaque collision ni l’identité d’un signal isolé : les événements détectés et leur succession doivent encore être analysés.
03 · USAGES ET PROPRIÉTÉS
Sous le mercure.
Une chimie étudiée atome par atome.
Le copernicium n’a pas d’usage courant hors de la recherche et aucun rôle biologique connu. On ne dispose pas d’une réserve de ce métal pour fabriquer des objets : les quantités accessibles et la radioactivité de ses isotopes imposent des expériences très particulières.
Il appartient au groupe 12, sous le zinc, le cadmium et le mercure. Des expériences atome par atome ont étudié son interaction avec une surface d’or. On cherche notamment à comprendre dans quelles conditions un atome est retenu à la surface : c’est une adsorption, différente d’une absorption dans tout le volume du matériau.
Ces résultats renseignent sa chimie, mais ne reviennent pas à observer une goutte de copernicium. Des calculs proposent aussi des propriétés pour une matière constituée de nombreux atomes. Il faut distinguer ces prédictions des mesures sur des atomes isolés ; la place sous le mercure ne démontre pas, à elle seule, un état liquide dans les conditions usuelles.
Explorer les réactions qui produisent les noyaux de copernicium.
Étudier l’interaction d’atomes avec une surface d’or.
Relier les observations aux prévisions sur sa chimie.
Propriétés de copernicium
- Masse molaire atomique
- 285 g·mol⁻¹
- Configuration électronique
- [Rn]5f14 6d10 7s2
- État standard
- non déterminé
- Isotope stable connu
- Non
- Structure cristalline
- indefini
- Électronégativité (Pauling)
- Non renseignée
- États d’oxydation
- 0
- Groupe
- 12
- Période
- 7
- Bloc
- d
Valeurs issues de la base historique du site ; elles ne constituent pas une table métrologique actualisée. Sources & méthode
04 · HISTOIRE ET ÉTYMOLOGIE
1996.
Un noyau nouveau, un nom venu du ciel.
Du zinc sur une cible de plomb
Le 9 février 1996, à GSI à Darmstadt, l’équipe de Sigurd Hofmann produit l’élément 112 avec des noyaux de zinc et une cible de plomb. Le noyau identifié appartient à l’isotope de nombre de masse 277.
Des observations à confronter
D’autres résultats viennent ensuite étayer l’existence de l’élément. Dans cette recherche, une découverte ne se résume pas à choisir le plus grand signal : il faut relier des événements et vérifier leur interprétation.
2010 : un hommage à Copernic
Le nom copernicium et le symbole Cn sont adoptés en 2010. Ils honorent l’astronome Nicolas Copernic. Cet hommage à l’histoire des sciences ne signifie pas que l’atome serait un système solaire miniature.
05 · POUR ALLER PLUS LOIN
Le coin du lycée.
Ouvre les encadrés à ton rythme pour relier la découverte aux modèles de la chimie.
Comment compter dans la réaction de découverte ?
Pour la voie considérée, zinc-70 et plomb-208 apportent 30 + 82 = 112 protons et 70 + 208 = 278 nucléons. Après émission d’un neutron, le noyau résiduel est Cn-277. On vérifie ainsi la conservation des nombres A et Z.
Combien de neutrons dans Cn-277 ?
On calcule N = 277 − 112 = 165. Un autre isotope du copernicium conserve 112 protons, mais possède un nombre de neutrons différent.
Pourquoi le dessin planétaire a-t-il des limites ?
Les électrons ne sont pas décrits, dans le modèle quantique, comme des planètes sur des trajectoires définies. Les orbitales décrivent leur distribution de probabilité. Le nom de Copernic est un hommage, pas une preuve en faveur d’un modèle atomique.
06 · LE MINI-DÉFI
70 + 208 donne 278.
Pourquoi obtient-on ici Cn-277 ?
Prends un instant pour chercher… puis découvre l’explication.
Découvrir l’explication
Parce qu’un neutron est émis. Le bilan de cette voie est 70 + 208 = 277 + 1 pour les nucléons, et 30 + 82 = 112 + 0 pour les protons. Un neutron emporte un nucléon, sans emporter de charge électrique positive.
SI TU NE RETIENS QUE TROIS CHOSES
- 112 protons : le numéro atomique du copernicium.
- Un neutron peut être émis après la fusion : le bilan des nucléons doit en tenir compte.
- Copernic : un hommage à l’astronome, pas un modèle planétaire de l’atome.
Pour les curieux… et pour vérifier.
Fiche pédagogique préparée avec l’aide d’un outil d’IA. Références consultées le 12 novembre 2026. Illustration d’ambiance générée par IA ; schéma explicatif réalisé pour cette fiche. Les bilans nucléaires sont simplifiés ; les étapes du schéma ne représentent aucune durée. Les propriétés calculées sont distinguées des observations expérimentales.
- GSI — synthèse et adoption du nom
- Royal Society of Chemistry — découverte et voie de synthèse du copernicium
- IUPAC — adoption du nom copernicium en 2010
- GSI — production de Cn-277 à partir de zinc-70 et de plomb-208
- Mewes et al. (2019) — Copernicium: A Relativistic Noble Liquid ; calculs et discussion des expériences d’adsorption