Actinide

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Position des actinides


La série chimique des actinides comprend les éléments chimiques du tableau périodique se situant entre l'actinium et le lawrencium, possédant donc un numéro atomique entre 89 et 103 inclus.

Structures cristalines des actinides, montrant la complexité du plutonium.
Structures cristalines des actinides, montrant la complexité du plutonium.

Les actinides sont tous des éléments radioactifs et tirent leur nom de l'actinium (Z=89), un métal lourd, car ils possèdent des propriétés chimiques voisines. L'uranium et le thorium, qui sont relativement abondants à l'état naturel du fait de la très longue demi-vie de leurs isotopes les plus stables, sont des actinides. Les actinides comprennent des éléments artificiels, les transuraniens, plus lourds que l'uranium : ils sont générés par des captures de neutrons qui n'ont pas été suivies de fissions.

Numéro atomique Nom Symbole
89 Actinium Ac
90 Thorium Th
91 Protactinium Pa
92 Uranium U
93 Neptunium Np
94 Plutonium Pu
95 Americium Am
96 Curium Cm
97 Berkelium Bk
98 Californium Cf
99 Einsteinium Es
100 Fermium Fm
101 Mendelevium Md
102 Nobelium No
103 Lawrencium Lw

L'actinide produit le plus abondamment est le plutonium, avec en tête son principal isotope le plutonium-239, lui-même fissile. Mais les réacteurs génèrent, en quantité moindre, d'autres actinides qui sont appelés « mineurs » pour cette raison. Les principaux sont le neptunium-237, les américium-241 et 243 et les curium-244 et 245. Les actinides mineurs constituent avec le plutonium une grande partie des déchets radioactifs à haute activité et longue durée de vie (HALV), c’est-à-dire les déchets de l'industrie électronucléaire les plus dangereux.

Ils possèdent des caractéristiques chimiques semblables à celles des lanthanides, lorsqu'ils sont au même degré d'oxydation. Contrairement aux lanthanides, les actinides légers peuvent être stables aux degrés d'oxydation +5 (Pa, U, Np, Pu, Am) et +6 (U, Np, Pu, Am). Cette plus grande facilité d'ionisation (des actinides par rapport aux lanthanides) s'explique par le fait que les orbitales de valence 5f des actinides, sont moins internes que les 4f des lanthanides, car plus écrantées par les électrons de cœur. Les actinides au même degré d'oxydation sont analogues chimiques entre eux, à l'exception notable de Pa(V).

Les isotopes des éléments transuraniens ont souvent une demi-vie très courte, aux exceptions notables, de quelques isotopes de Np, Pu, Am et Cm produits en quantités pondérables dans les réacteurs nucléaires.

Dans le tableau périodique, les actinides sont placés sous les lanthanides, ces deux séries étant généralement sous la partie principale du tableau, à la manière d'une note de bas de page.

Métaux alcalins Métaux alcalino-terreux Lanthanides Actinides Métaux de transition
Métaux pauvres Métalloïdes Non-métaux Halogènes Gaz nobles