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ELM Élément n° 99 sur 118

Einsteinium (Es)

Découvert dans les débris d’une explosion thermonucléaire, l’einsteinium n’existe pas en quantité mesurable dans la nature. Sa production difficile et sa forte radioactivité en font surtout un outil de recherche sur les éléments lourds.

Par Claire Delmas · Mis à jour le

Fiche d’identité de l’einsteinium

Numéro atomique (Z)
99
Symbole
Es
Masse (isotope le plus stable)
252,083 u
Masse molaire
252,083 g/mol
Famille
Actinides
Période · groupe · bloc
7 · aucun (bloc f) · f
Configuration électronique
[Rn] 7s² 5f¹¹
État à 20 °C
solide
Température de fusion
859,85 °C (1 133 K)
Température d’ébullition
non mesuré
Masse volumique
non mesuré
Électronégativité (Pauling)
1,3
Rayon atomique (van der Waals)
245 pm
1re énergie d’ionisation
6,42 eV
Affinité électronique
non mesuré
États d’oxydation
+3
Découverte
1952, par Glenn Seaborg, Albert Ghiorso
Numéro CAS
7429-92-7

Einsteinium n’a pas d’isotope stable présent dans la nature : la masse indiquée est celle de son isotope le plus stable.

Einsteinium : période 7, ligne des actinides, famille des actinides.
Es
Électrons par couche : 2 · 8 · 18 · 32 · 29 · 8 · 2

L’einsteinium est un élément chimique artificiel de symbole Es. Son numéro atomique, 99, indique que chaque atome possède 99 protons. Il appartient aux actinides, la série d’éléments lourds placée dans le bloc f du tableau périodique. Comme ses isotopes sont radioactifs et disponibles en quantités infimes, on ne le rencontre pas dans les objets courants : son intérêt est principalement scientifique.

Où trouve-t-on l’einsteinium ?

Aucun isotope de l’einsteinium n’est présent naturellement en quantité mesurable. L’élément a été identifié en 1952 dans les débris de l’essai thermonucléaire Ivy Mike, mené dans le Pacifique. L’analyse des débris a révélé plusieurs éléments lourds, dont l’einsteinium et le fermium, produits par une succession de captures de neutrons suivies de désintégrations radioactives, comme le rapporte le récit historique de l’American Chemical Society. La découverte a été annoncée quelques années plus tard. Le nom rend hommage au physicien Albert Einstein.

Aujourd’hui, l’einsteinium est fabriqué dans des installations spécialisées. Une méthode consiste à irradier des actinides plus légers, notamment du curium, avec des neutrons dans un réacteur à haut flux. Les noyaux capturent des neutrons, puis se transforment au fil de réactions nucléaires ; il faut ensuite séparer chimiquement les éléments obtenus. Cette chaîne est complexe et donne très peu de matière. En 2021, une équipe de chercheurs a décrit la préparation d’un échantillon à partir de curium irradié dans le réacteur du laboratoire national d’Oak Ridge, en soulignant les difficultés liées aux impuretés et à la rareté du produit, selon le laboratoire national Lawrence Berkeley.

Ce que sa place parmi les actinides révèle

L’einsteinium se situe en période 7 et dans le bloc f. Il appartient à la famille des éléments actinides, qui comprend aussi l’uranium, le plutonium et le curium. Sa configuration électronique fait intervenir des électrons de la sous-couche 5f, caractéristique de cette zone du tableau. Dans les composés étudiés, l’état d’oxydation indiqué pour l’élément est +3 : autrement dit, l’atome peut former un ion Es³⁺ en perdant trois électrons.

La masse atomique affichée pour l’einsteinium est 252,083 u. Ce nombre correspond à la masse de l’isotope le plus stable, et non à une moyenne mesurée dans un échantillon naturel, puisqu’il n’existe pas d’abondance naturelle permettant d’en calculer une. L’einsteinium possède plusieurs isotopes connus, tous instables. La demi-vie, durée au bout de laquelle la moitié des noyaux radioactifs d’un échantillon se sont désintégrés, dépend de l’isotope considéré.

À quoi sert-il concrètement ?

L’einsteinium n’a pas d’usage industriel ou courant établi. Les quantités produites sont trop faibles et sa radioactivité complique sa manipulation. Son emploi se limite principalement à la recherche fondamentale : étudier la chimie des actinides, mesurer certaines propriétés de l’élément et produire, dans des expériences spécialisées, des noyaux plus lourds. PubChem indique que les usages hors recherche fondamentale sont absents et que l’étude de l’einsteinium reste difficile en raison du rayonnement et de la chaleur émis par ses isotopes.

Ce travail est précieux parce que les propriétés des éléments très lourds sont difficiles à mesurer directement. Des expériences menées sur de minuscules échantillons permettent de tester les modèles de chimie nucléaire et de mieux décrire le comportement des actinides. Mais le danger radiologique impose des installations, des procédures de confinement et une expertise adaptées : l’einsteinium n’est pas une substance à manipuler en dehors de laboratoires spécialisés.

Questions fréquentes

Quelle est la masse molaire de l’einsteinium ?

L’einsteinium n’a pas de masse atomique standard, faute d’isotope stable présent dans la nature. On retient la masse de son isotope le plus stable, 252,083 u, soit environ 252,083 g/mol.

Quel est le numéro atomique de l’einsteinium ?

Le numéro atomique de l’einsteinium est 99 : son noyau compte 99 protons, et l’atome neutre autant d’électrons. Son symbole chimique est Es.

Quelle est la configuration électronique de l’einsteinium ?

La configuration électronique de l’einsteinium est [Rn] 7s² 5f¹¹, soit 2, 8, 18, 32, 29, 8, 2 électrons répartis de la première à la dernière couche. L’einsteinium appartient au bloc f du tableau périodique.

L’einsteinium existe-t-il dans la nature ?

Aucun isotope de l’einsteinium n’est présent naturellement en quantité mesurable. L’élément a été découvert dans les débris radioactifs d’un essai thermonucléaire en 1952, puis produit dans des installations spécialisées. Sa présence est donc associée à des réactions nucléaires ou à des activités humaines, et non à un gisement naturel exploitable.

Pourquoi l’einsteinium ne sert-il pas dans les objets du quotidien ?

Il est produit en quantités extrêmement faibles et tous ses isotopes sont radioactifs. Cette rareté, combinée aux contraintes de manipulation et de confinement, le rend inadapté aux usages courants ou industriels. Ses applications connues concernent la recherche sur les actinides et les éléments plus lourds.

L’einsteinium est-il dangereux ?

L’einsteinium est radioactif, et ses isotopes peuvent émettre un rayonnement et dégager de la chaleur. Le risque dépend de l’isotope, de la quantité et des conditions d’exposition ; sa manipulation relève donc de laboratoires spécialisés appliquant des règles de radioprotection. Il ne s’agit pas d’un matériau que l’on peut manipuler sans contrôle.

Sources des données

Valeurs relevées le 3 octobre 2026. Températures et masses volumiques à pression atmosphérique ; une valeur « non mesuré » n’est pas connue expérimentalement.