Le berkélium porte le numéro 97 :
Il n’existe nulle part dans la croûte terrestre
Il ne joue aucun rôle dans le vivant
Il n’a jamais servi à fabriquer le moindre produit du commerce
Pourtant, quelques milligrammes ont permis de détecter six atomes du tennesse, l’élément 117. Voici l’essentiel.
Qu’est-ce que le berkélium ? 🔬
Son symbole chimique est Bk et son numéro atomique 97. C’est un actinide transuranien : son noyau contient plus de protons que l’uranium (numéro 92). Entièrement artificiel, ce métal argenté ne se fabrique qu’en laboratoire, par bombardement nucléaire, et ne possède aucun isotope stable.
Son symbole tient en deux lettres : Bk. Retiens-le avec la ville qui lui a donné son nom : Berkeley, en Californie.
Ne le confonds pas avec le béryllium (Be, numéro 4), un métal alcalino-terreux léger et naturel : seuls les noms se ressemblent.
Quelles sont ses propriétés physico-chimiques ?
Il fait partie des rares transuraniens dont les propriétés sont réellement mesurées : on en a produit assez pour peser sa masse volumique et observer sa fusion.
| Propriété | Valeur |
|---|---|
| Symbole chimique | Bk |
| Numéro atomique | 97 |
| Masse atomique | 247 g/mol |
| Configuration électronique | [Rn] 7s² 5f⁹ |
| Famille | Actinides (transuranien) |
| Structure cristalline | Hexagonale compacte |
| Rayon atomique | 170 pm |
| Masse volumique | 13,25 g/cm³ |
| Point de fusion | 996 °C |
Avec 13,25 g/cm³, il dépasse largement le plomb (11,3 g/cm³). Sa configuration [Rn] 7s² 5f⁹ se lit ainsi : un cœur identique à celui du radon, puis deux électrons en 7s et neuf en 5f, la signature des actinides.
Tous ses isotopes sont-ils radioactifs ?
Oui, sans exception. Le plus stable, le ²⁴⁷Bk, a une demi-vie de 1 380 ans : au bout de cette durée, la moitié d’un échantillon s’est désintégrée. Les autres disparaissent bien plus vite, ce qui interdit toute conservation durable.
Comment le berkelium a-t-il été découvert ? 🧪
Il a été synthétisé pour la première fois en décembre 1949, à l’université de Californie à Berkeley, par :
Stanley Thompson
Albert Ghiorso
Glenn Seaborg
L’équipe a bombardé une cible d’américium-241 avec des particules alpha accélérées dans le cyclotron de 60 pouces. Le ²⁴³Bk obtenu ne durait qu’environ cinq heures : autant dire une demi-journée pour l’identifier chimiquement.
Son nom rend hommage à Berkeley, la ville de Californie où il a été produit. La convention est courante en chimie, comme pour le francium ou le californium.
Aucun atome n’a jamais été détecté dans la croûte terrestre : tout ce qui existe aujourd’hui sort d’un réacteur ou d’un accélérateur. C’est une différence de nature avec l’uranium ou le thorium, naturels.
Connais-tu le type de rayonnements composant la lumière du soleil ?
À quoi sert le berkélium ? ⚛️
À rien, dans la vie courante :
Aucun rôle biologique
Aucun usage commercial
Aucun usage technologique
Sa seule utilité est scientifique, et elle est spectaculaire : il sert de cible pour créer des noyaux plus lourds encore.
La synthèse du berkélium fut une étape importante vers la synthèse des éléments superlourds.
Royal Society of Chemistry, fiche « Berkelium », Periodic Table
L’ingrédient de l’élément 117
L’Oak Ridge National Laboratory a produit 22 milligrammes de ²⁴⁹Bk dans son réacteur High Flux Isotope Reactor (HFIR), avec un traitement chimique au Radiochemical Engineering Development Center (REDC), avant expédition vers la Russie.
À l’Institut unifié de recherches nucléaires (JINR) de Doubna, la cible a été bombardée pendant environ six mois par un faisceau de calcium-48. Bilan : six atomes de l’élément 117.
Cette cible a permis de détecter
atomes de l’élément 117, le tennesse, après six mois de bombardement à Doubna (Source : Oak Ridge National Laboratory, 2016)
La découverte a été annoncée en avril 2010, validée conjointement par l’IUPAC et l’IUPAP le 30 décembre 2015. Le nom tennesse, en hommage à l’État du Tennessee, a été approuvé le 30 novembre 2016.
Une seconde campagne, vers Mayence et le GSI
Une autre campagne, distincte de celle de Doubna, a eu lieu en 2014 : 18 mois d’irradiation au HFIR, puis séparation et purification au REDC, pour environ 13 milligrammes de ²⁴⁹Bk hautement purifié. Le lot est parti à l’université Johannes-Gutenberg de Mayence pour être transformé en cible, puis bombardé par un faisceau d’ions calcium de l’accélérateur du GSI à Darmstadt. Le ²⁴⁹Bk ayant une demi-vie d’environ 330 jours, le calendrier se joue au jour près.
Sais-tu calculer l'atomicité d'une molécule ?
Pourquoi le berkélium est-il si rare ? 💎
Parce qu’il faut :
Élément nᵒ1
Un réacteur à haut flux
Élément nᵒ2
Plus d’un an de fonctionnement
Élément nᵒ3
Une chaîne complète de purification pour en obtenir quelques milligrammes
Élément nᵒ4
Qu’il ne s’extrait d’aucun minerai
Mets les ordres de grandeur bout à bout : dix-huit mois d’irradiation donnent l’équivalent d’une goutte d’eau, qui livre six noyaux nouveaux après six mois de faisceau.
Avec une demi-vie d’environ 330 jours pour le ²⁴⁹Bk, une fraction de la cible disparaît chaque jour entre la sortie de pile et le début de l’expérience. D’où des campagnes planifiées au jour près, purification et transport compris.
Cette rareté explique aussi qu’il ne présente aucun risque pour toi : confiné dans quelques laboratoires, il n’expose personne.
Comprends-tu l'énergie électrique ?
Berkélium : ce qu’il faut retenir 📌
Élément n°1
Symbole Bk, numéro atomique 97 : un actinide transuranien entièrement artificiel
Élément n°2
Synthétisé en décembre 1949 à Berkeley par Thompson, Ghiorso et Seaborg
Élément n°3
Tous ses isotopes sont radioactifs : le plus stable, le ²⁴⁷Bk, tient 1 380 ans
Élément n°4
Ni rôle biologique, ni usage commercial, et jamais trouvé dans la croûte terrestre
Élément n°5
Il a servi de cible pour détecter les six atomes de tennesse (117), officialisé en 2016
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Sources 📚
- Royal Society of Chemistry. "Berkelium." Periodic Table, https://periodic-table.rsc.org/element/97/berkelium. Consulté le 26 octobre 2026.
- Société Chimique de France. "Berkélium." L’Élémentarium, https://lelementarium.fr/element-fiche/berkelium/. Consulté le 26 octobre 2026.
- Oak Ridge National Laboratory. "‘Tennessine’ acknowledges state institutions’ roles in element’s discovery." ORNL News, 2016, https://www.ornl.gov/news/tennessine-acknowledges-state-institutions-roles-elements-discovery. Consulté le 26 octobre 2026.
- Oak Ridge National Laboratory. "New sighting of superheavy element 117." ORNL News, 2014, https://www.ornl.gov/news/new-sighting-superheavy-element-117. Consulté le 26 octobre 2026.
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