ELM Élément n° 104 sur 118

Rutherfordium (Rf)

Le rutherfordium est un métal si instable et difficile à produire qu’on ne peut pas en constituer un échantillon visible. Sa chimie se sonde atome par atome, principalement pour étudier les éléments les plus lourds.

Par Claire Delmas · Mis à jour le 3 octobre 2026

Fiche d’identité du rutherfordium

Numéro atomique (Z): 104
Symbole: Rf
Masse (isotope le plus stable): 267,122 u
Masse molaire: 267,122 g/mol
Famille: Métaux de transition
Période · groupe · bloc: 7 · 4 · d
Configuration électronique: [Rn] 7s² 5f¹⁴ 6d²
État à 20 °C: solide
Température de fusion: non mesuré
Température d’ébullition: non mesuré
Masse volumique: non mesuré
Électronégativité (Pauling): non mesuré
Rayon atomique (van der Waals): non mesuré
1re énergie d’ionisation: non mesuré
Affinité électronique: non mesuré
États d’oxydation: +4
Découverte: 1964, par Albert Ghiorso
Nom tiré de: Ernest Rutherford
Numéro CAS: 53850-36-5

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

Rutherfordium : période 7, groupe 4, famille des métaux de transition.

Électrons par couche : 2 · 8 · 18 · 32 · 32 · 10 · 2

Le rutherfordium n’est pas un métal que l’on extrait d’un minerai : aucun isotope n’est stable, et l’élément n’existe pas naturellement en quantité mesurable. Les chercheurs en fabriquent quelques atomes lors d’expériences nucléaires, puis les détectent grâce aux transformations radioactives qu’ils subissent. Cette rareté explique pourquoi son intérêt est scientifique plutôt qu’industriel.

Où trouve-t-on le rutherfordium ?

Le rutherfordium est produit dans des accélérateurs de particules, où des noyaux sont bombardés par d’autres noyaux afin de provoquer une fusion. Les atomes obtenus sont radioactifs et se désintègrent rapidement : il faut donc détecter leurs produits de désintégration ou étudier leur comportement chimique sans délai. Une étude de la chimie des éléments superlourds décrit ces expériences comme une chimie « atome par atome », avec des séparations très rapides, selon les actes de la Société chimique italienne.

Il appartient au groupe 4, avec le titane, le zirconium et l’hafnium, au sein des métaux de transition. Cette position suggère des ressemblances chimiques avec l’hafnium, mais ces propriétés se vérifient dans des expériences portant sur des quantités minuscules, et non sur un morceau de métal manipulable.

À quoi sert-il, et que sait-on de sa chimie ?

Le rutherfordium n’a pas d’usage commercial ou courant. Les faibles quantités produites et sa courte durée de vie le limitent à la recherche fondamentale, indique le programme pédagogique Jefferson Lab. Ces travaux servent à étudier le comportement chimique des noyaux très lourds et à mieux caractériser les éléments synthétiques.

Les données disponibles lui attribuent principalement l’état d’oxydation +4. Cela désigne la charge formelle associée à l’atome dans un composé ; ce n’est pas une charge portée par le métal seul. Le répertoire PubChem rapporte aussi que le rutherfordium le plus durable connu a une demi-vie d’environ dix minutes. Cette durée concerne un isotope particulier, et ne signifie pas que tous les atomes produits persistent aussi longtemps.

Pourquoi porte-t-il ce nom ?

Le nom rend hommage au physicien Ernest Rutherford. L’histoire de sa découverte est toutefois disputée : des chercheurs de Dubna ont signalé la production de l’élément en 1964, puis l’équipe d’Albert Ghiorso à Berkeley a contribué à son identification. La date et l’attribution doivent donc être lues dans ce contexte historique, plutôt que comme le résultat d’une expérience unique et incontestée.

Questions fréquentes

Quelle est la masse molaire du rutherfordium ?

Le rutherfordium 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, 267,122 u, soit environ 267,122 g/mol.

Quel est le numéro atomique du rutherfordium ?

Le numéro atomique du rutherfordium est 104 : son noyau compte 104 protons, et l’atome neutre autant d’électrons. Son symbole chimique est Rf.

Quelle est la configuration électronique du rutherfordium ?

La configuration électronique du rutherfordium est [Rn] 7s² 5f¹⁴ 6d², soit 2, 8, 18, 32, 32, 10, 2 électrons répartis de la première à la dernière couche. Le rutherfordium appartient au bloc d du tableau périodique.

Le rutherfordium est-il dangereux ?

Le rutherfordium est radioactif, mais il n’existe pas dans l’environnement en quantité mesurable et il est fabriqué pour des expériences spécialisées. Cela ne permet pas de le considérer comme inoffensif : la manipulation d’atomes radioactifs relève de protocoles de laboratoire adaptés. Il n’y a pas d’exposition courante comparable à celle que l’on pourrait rencontrer avec une substance présente dans un produit usuel.

Pourquoi la masse atomique du rutherfordium est-elle indiquée comme 267,122 u ?

Le rutherfordium ne possède aucun isotope stable, donc il n’a pas de masse atomique standard calculée à partir d’abondances naturelles. La valeur 267,122 u affichée correspond à la masse attribuée à un isotope de masse 267, plutôt qu’à une moyenne mesurée dans un échantillon naturel. Elle ne signifie pas qu’un échantillon de rutherfordium puisse être pesé comme un métal ordinaire.

Le rutherfordium a-t-il été découvert en 1964 par Albert Ghiorso ?

La production de l’élément 104 a été signalée en 1964 par une équipe de Dubna. Albert Ghiorso et son équipe de Berkeley ont ensuite joué un rôle important dans les travaux d’identification. L’attribution de la découverte a été historiquement contestée ; présenter 1964 comme une première annonce et distinguer les équipes évite de réduire cette histoire à un seul chercheur.

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.