Tableaupériodique LES ÉLÉMENTS, SIMPLEMENT.

LES ÉLÉMENTS RACONTÉS · 103

Lawrencium.
Le dernier actinide.
Un électron qui pose question.

Le lawrencium clôt la série des actinides. Une mesure de l’énergie nécessaire pour lui enlever un électron a permis de tester des calculs qui tiennent compte de la relativité.

Lecture · 6 min Découverte dès le collège
C’est parti
Une maquette ancienne de cyclotron en vitrine, un détecteur d’ions fermé et un écran de mesure sans valeurs.
La maquette rappelle Ernest Lawrence ; le détecteur évoque des mesures atomiques. L’image n’est pas le plan d’un accélérateur. Illustration d’ambiance.

01 · FAIRE CONNAISSANCE

103 protons.
Une fin de série à comprendre.

Le lawrencium possède 103 protons. C’est le dernier élément de la série des actinides. Il est étudié sous forme d’atomes obtenus artificiellement ; tous ses isotopes connus sont radioactifs.

Sa place est intéressante pour tester les modèles électroniques. Chez les atomes lourds, les calculs doivent notamment tenir compte d’effets relativistes. Une règle de remplissage apprise en classe n’est pas une photographie parfaite de tous les atomes possibles.

02 · LE SCHÉMA POUR COMPRENDRE

Un électron retiré.
Le noyau reste lawrencium.

Ionisation avec apport d’énergie : Lr neutre, 103 protons et 103 électrons ; Lr⁺, 103 protons et 102 électrons ; un électron est retiré.
Schéma simplifié : couleurs conventionnelles, tailles et structures non à l’échelle. Il explique une distinction ou un principe, sans proposer de manipulation.

Le schéma suit le bilan Lr → Lr⁺ + e⁻, avec apport d’énergie. L’atome neutre possède 103 électrons ; l’ion Lr⁺ en possède 102. Le nombre de protons reste 103.

En 2015, une collaboration conduite par la JAEA a mesuré la première énergie d’ionisation du lawrencium. La comparaison avec les calculs a mis à l’épreuve la description de ses électrons. Le dessin ne donne pas une valeur d’énergie ni un dispositif de mesure.

03 · USAGES ET PROPRIÉTÉS

Une mesure rare.
Un test pour les modèles.

Les recherches sur le lawrencium relient l’organisation du tableau périodique à des propriétés mesurables. Un résultat sur un atome rare peut ainsi éclairer la façon dont on décrit toute une série.

Il n’a pas d’usage courant hors de la recherche. La difficulté est de produire, identifier et étudier les atomes dans les délais disponibles, puis d’estimer ce que le signal permet réellement de conclure.

IONISER

Mesurer une propriété des électrons externes.

CALCULER

Inclure des effets relativistes dans la description.

COMPARER

Confronter résultats expérimentaux et prévisions.

04 · HISTOIRE ET ÉTYMOLOGIE

Des observations depuis 1961.
Une histoire affinée ensuite.

Les travaux de Berkeley

En 1961, une équipe comprenant Albert Ghiorso, Torbjørn Sikkeland, Almon Larsh et Robert Latimer annonce l’élément 103 à Berkeley.

Des identifications précisées

Les études ultérieures, notamment à Dubna, complètent et précisent la connaissance des isotopes. Les détails de premières interprétations ne sont pas tous restés inchangés.

2015 : sonder les électrons

La mesure de l’énergie d’ionisation ajoute une propriété atomique à une histoire longtemps dominée par l’identification nucléaire. Découvrir une case ne signifie pas avoir terminé son étude.

Étymologie : Ernest Orlando Lawrence

Le nom honore Ernest Lawrence, inventeur du cyclotron. Le symbole retenu est Lr. L’instrument associé au savant et l’élément nommé en son honneur restent deux choses différentes.

05 · POUR ALLER PLUS LOIN

Le coin du lycée.

Ouvre les encadrés à ton rythme pour relier la découverte aux modèles de la chimie.

Quelle configuration électronique ?

La description moderne usuelle est [Rn] 5f¹⁴ 7s² 7p¹. Elle illustre les limites d’un remplissage simplifié qui placerait automatiquement le dernier électron en 6d.

Ioniser signifie-t-il rendre radioactif ?

Non. Enlever un électron change la charge de l’espèce, pas le nombre de protons ou de neutrons du noyau.

Le lawrencium est-il dans une autre période que l’uranium ?

Non. Tous deux appartiennent à la période 7. La ligne détachée des actinides sert à rendre le tableau plus compact.

06 · LE MINI-DÉFI

Lr devient Lr⁺.
Le nombre de protons passe-t-il à 102 ?

Prends un instant pour chercher… puis découvre l’explication.

Découvrir l’explication

Non. Il reste 103. C’est le nombre d’électrons qui passe de 103 à 102.

SI TU NE RETIENS QUE TROIS CHOSES

  1. 103 protons : l’identité du lawrencium.
  2. L’ionisation concerne un électron, pas la rupture du noyau.
  3. Dernier actinide, il aide à tester les modèles atomiques.

Pour les curieux… et pour vérifier.

Fiche pédagogique préparée avec l’aide d’un outil d’IA. Références consultées le 10 novembre 2026. Illustration d’ambiance générée par IA ; schéma explicatif réalisé pour cette fiche. Les modèles sont simplifiés et ne sont pas à l’échelle.