Tableaupériodique LES ÉLÉMENTS, SIMPLEMENT.

LES ÉLÉMENTS RACONTÉS · 116

Livermorium.
Deux laboratoires partenaires.
Des noyaux sans compte à rebours.

Doubna et Livermore ont uni leurs compétences pour explorer l’élément 116. Le livermorium raconte cette collaboration et invite à comprendre une idée surprenante : une demi-vie ne donne pas l’heure exacte de disparition d’un noyau.

Lecture · environ 7 min Découverte dès le collège
C’est parti
Un instrument scientifique fermé et des carnets devant un campus aux collines californiennes.
Une évocation d’un campus scientifique et du travail de recherche ; aucun échantillon de livermorium n’est visible. Illustration d’ambiance générée par IA.

01 · FAIRE CONNAISSANCE

116 protons.
Une identité, des durées de vie variables.

Le livermorium possède 116 protons. Il se trouve dans le groupe 16, sous le polonium. Ses noyaux sont étudiés après production en laboratoire, et tous ses isotopes connus sont radioactifs.

Son nom rappelle une collaboration entre Doubna et Livermore. Son étude pose aussi une question de temps : combien de temps un noyau reste-t-il inchangé ? La réponse ne prend pas la forme d’une minuterie attachée à chaque atome. Elle se formule avec des probabilités et dépend de l’isotope considéré.

02 · LE SCHÉMA POUR COMPRENDRE

80, puis 40, puis 20.
Une moyenne, pas des rendez-vous.

Modèle fictif de décroissance radioactive : sur 80 noyaux initiaux identiques, les nombres moyens attendus de noyaux non désintégrés sont 40 après une demi-vie T, puis 20 après deux demi-vies. Les pastilles pâles indiquent des noyaux initiaux transformés. Aucune demi-vie chiffrée du livermorium n’est représentée.
Exemple fictif suivant le modèle de décroissance exponentielle. Les nombres indiquent des moyennes attendues, pas des effectifs garantis dans une expérience. Les pastilles pâles marquent la transformation des noyaux initiaux, sans détailler leurs descendants. T n’est associé ici à aucun isotope précis du livermorium.

Choisissons, pour comprendre le modèle, une population fictive de 80 noyaux radioactifs identiques. Après une demi-vie T, le nombre moyen attendu de noyaux initiaux non désintégrés est 40. Après une seconde durée T, il est 20 : on divise de nouveau par deux le nombre restant.

Le dessin ne prévoit pas quels noyaux se transforment, ni l’instant exact de leur désintégration. Dans une réalisation particulière avec 80 noyaux, on n’obtiendrait pas nécessairement exactement 40, puis 20 : il existe des fluctuations statistiques. Les pastilles pâles ne signifient pas que la matière a disparu ; les noyaux initiaux ont donné des produits de désintégration.

Pour le livermorium, il faut toujours préciser l’isotope étudié avant de donner une demi-vie. Le schéma n’attribue aucune valeur numérique à T et ne représente pas un lot de 80 noyaux réellement observé. Il explique une règle statistique que les chercheurs confrontent aux événements détectés.

03 · USAGES ET PROPRIÉTÉS

Étudier les noyaux.
Essayer de nouvelles voies de synthèse.

Le livermorium n’a pas d’usage courant hors de la recherche et aucun rôle biologique connu. Ses isotopes sont radioactifs et les noyaux étudiés sont produits artificiellement en très petites quantités. Il ne constitue pas un matériau disponible pour fabriquer des objets.

Il sert notamment à explorer les réactions de synthèse des éléments superlourds. En 2024, une équipe menée par le Lawrence Berkeley National Laboratory a produit du livermorium avec un faisceau de titane-50 sur une cible de plutonium-244. Le titane apporte 22 protons et le plutonium 94 : leur somme est bien 116.

Cette expérience teste une voie différente de celle utilisant le calcium et le curium. Elle aide à évaluer des techniques destinées à la recherche de noyaux plus lourds. Produire un élément déjà connu peut donc constituer une avancée : la nouveauté réside aussi dans la méthode.

Dans le tableau, le livermorium se trouve dans le groupe 16, sous le polonium. Cette parenté guide des comparaisons électroniques et chimiques. Elle ne suffit pas à déduire toutes les propriétés d’une matière composée de livermorium ; les caractéristiques nucléaires, les prévisions chimiques et les mesures doivent être distinguées.

SYNTHÉTISER

Tester de nouvelles associations de faisceaux et de cibles.

ENREGISTRER

Suivre les transformations radioactives des noyaux produits.

ÉVALUER

Mettre les méthodes et les modèles à l’épreuve des résultats.

Propriétés de livermorium

Masse molaire atomique
293 g·mol⁻¹
Configuration électronique
[Rn]5f14 6d10 7s2 7p4
État standard
non déterminé
Isotope stable connu
Non
Structure cristalline
indefini
Électronégativité (Pauling)
Non renseignée
États d’oxydation
0
Groupe
16
Période
7
Bloc
p

Valeurs issues de la base historique du site ; elles ne constituent pas une table métrologique actualisée. Sources & méthode

04 · HISTOIRE ET ÉTYMOLOGIE

2000.
Deux laboratoires, une nouvelle case.

Du calcium et du curium

En 2000, une collaboration entre le JINR à Doubna et le Lawrence Livermore National Laboratory produit l’élément 116. Les expériences utilisent du calcium et une cible de curium : les deux partenaires apportent des savoir-faire complémentaires.

2011 : reconnaître la découverte

L’examen des résultats aboutit à la reconnaissance de la découverte en 2011. Dans cette démarche, fabriquer un noyau, identifier sa descendance et faire reconnaître la découverte sont des étapes liées, mais distinctes.

2012 : Livermore donne son nom

Le nom livermorium et le symbole Lv sont adoptés en 2012. Ils rendent hommage au Lawrence Livermore National Laboratory et à la ville de Livermore, en Californie. Il faut distinguer ce laboratoire de celui de Berkeley : leurs noms proches ne désignent pas le même établissement.

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 vérifier le numéro atomique produit ?

Un noyau de calcium apporte 20 protons et un noyau de curium 96 : 20 + 96 = 116. L’émission de neutrons par le noyau composé peut modifier A sans changer ce total de protons.

Combien de neutrons dans Lv-293 ?

Le calcul donne N = 293 − 116 = 177. Deux isotopes du livermorium partagent Z = 116, mais peuvent avoir des nombres de neutrons et des durées de vie différents.

Une demi-vie est-elle un compte à rebours individuel ?

Non. La demi-vie décrit la probabilité de survie d’un noyau et la diminution statistique d’une population de noyaux identiques. Elle ne fixe pas l’instant exact de désintégration d’un atome donné. Le caractère aléatoire de chaque événement reste essentiel.

06 · LE MINI-DÉFI

Un isotope a une demi-vie T.
Un noyau doit-il disparaître exactement à T ?

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

Découvrir l’explication

Non. Après une durée T, un noyau a une probabilité de survie de 1/2 dans le modèle de décroissance radioactive. Certains se désintègrent avant, d’autres après. Pour une grande population, environ la moitié des noyaux initiaux restent non désintégrés.

SI TU NE RETIENS QUE TROIS CHOSES

  1. 116 protons : l’identité du livermorium.
  2. Une demi-vie décrit une décroissance statistique, pas l’heure exacte de disparition d’un noyau.
  3. Doubna et Livermore : une collaboration internationale, dont le nom adopté en 2012 conserve la mémoire.

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. La population du schéma est fictive : les effectifs sont des moyennes du modèle statistique et aucune valeur de demi-vie du livermorium n’est indiquée.

Dans la même famille

13 Al Aluminium 26.9815 31 Ga Gallium 69.723 49 In Indium 114.818 50 Sn Étain 118.71 81 Tl Thallium 204.383 82 Pb Plomb 207.2