La tennesse est un élément chimique synthétique superlourd de symbole Ts et de numéro atomique 117. Extrêmement radioactif, il n’a pas été observé à l’état naturel. Également désigné provisoirement sous le nom d’« éka-astate » ou d’« élément 117 », il est l’avant-dernier élément de la septième période du tableau périodique. Sa synthèse a été annoncée pour la première fois en 2010.
Le tennesse est un halog�ne de la p�riode 7 (groupe 17) qui appartient � la cat�gorie des �l�ments superlourds. Son nom vient du grec � t�nsis � (celui qui �tire ou allonge), en r�f�rence � l'extension de la p�riode 7. Sa configuration �lectronique pr�vue est [Rn] 5f14 6d10 7s2 7p5, avec des �tats d'oxydation de -1, +1, +3, +5 et +7. Son �lectron�gativit� estim�e est d'environ 2,0 (�chelle de Pauling), et son comportement chimique est profond�ment influenc� par les effets relativistes dus � son �norme charge nucl�aire. Particularit�s : les mod�les th�oriques pr�voient que le tennesse pourrait pr�senter des propri�t�s m�talliques ou semi-m�talliques plut�t que les propri�t�s typiques des halog�nes, en raison de la contraction et de la stabilisation de ses orbitales �lectroniques sous l'effet des effets relativistes.
Ts2 + 2 e- -> 2 Ts- (capture d'�lectrons, �tat d'oxydation -1, vers une liaison ionique)
Le tennesse, comme un halog�ne, peut capter des �lectrons pour former l'ion astatide (Ts-), bien que cette r�action soit moins favorable que chez les halog�nes plus l�gers en raison de la charge nucl�aire �lev�e et des effets relativistes.
Ts - O2 -> TsO3 (avec des agents oxydants puissants, �tats d'oxydation +6 et +7)
Le tennesse peut r�agir avec des agents oxydants puissants � haute temp�rature, en formant des compos�s pr�sentant des �tats d'oxydation �lev�s, bien que l'existence et la stabilit� de ces compos�s soient th�oriques.
Ts2 + 2 NaOH -> 2 TsNa + H2O (avec une base forte chaude)
Le tennesse pourrait r�agir avec des bases fortes chaudes, en formant des sels de tennesse et l'oxobase correspondante, bien que cette r�action soit th�orique et n'ait pas �t� observ�e exp�rimentalement.
| Composé | Formule | Utilisation ou importance |
|---|---|---|
| Chlorure de tennesse | TsCl | Compos� th�orique ; mod�les chimiques pr�disant sa formation et sa r�activit� |
| Bromure de tennesse | TsBr | Compos� � l'�tat d'oxydation +1 ; interm�diaire possible dans les r�actions radioactives |
| Oxyde de tennesse | Ts2O7 | Compos� � l'�tat d'oxydation +7 ; pr�dit th�oriquement en suivant la tendance des halog�nes |
| Oxyde d'astate et de tennesse | TsAt | Compos� h�t�roatomique � l'�tat d'oxydation +1 ; objet d'�tudes th�oriques sur les liaisons chimiques des �l�ments superlourds |
Le tennesse ne poss�de aucun isotope stable : tous ses isotopes sont radioactifs et ont des p�riodes extr�mement courtes. L'isotope connu le plus stable est le tennesse-294 (294Ts), dont la p�riode est d'environ 51 millisecondes. Parmi les autres isotopes connus figurent 293Ts (p�riode d'environ 26 ms), 292Ts (p�riode d'environ 35 ms) et 291Ts (p�riode d'environ 30 ms). Toutes les mesures ont �t� effectu�es dans des r�acteurs � particules et lors d'exp�riences de fission nucl�aire. Une dur�e de vie aussi courte rend pratiquement impossible tout test chimique conventionnel.
Le tennesse ne se trouve pas naturellement dans la cro�te terrestre : ses isotopes radioactifs sont produits artificiellement en laboratoire par des r�actions de fusion nucl�aire. La quantit� produite lors de chaque exp�rience se limite � quelques atomes (1 � 2 atomes par synth�se). Le tennesse est obtenu par fusion du berk�lium-249 avec du calcium-48 : 249Bk + 48Ca -> 297Ts* -> 294Ts + 3 n. Les principales sources sont les acc�l�rateurs de particules et les centres de recherche nucl�aire. Il n'existe ni r�serves naturelles ni mines de tennesse.
Le tennesse a �t� officiellement d�couvert en 2010 par une �quipe internationale de scientifiques de l'Institut unifi� de recherches nucl�aires, � Dubna, en Russie, en collaboration avec le Lawrence Livermore National Laboratory, aux �tats-Unis, et l'Oak Ridge National Laboratory, aux �tats-Unis, gr�ce � la fusion du berk�lium-249 avec du calcium-48. Le nom � tennesse � fait r�f�rence au Tennessee, l'�tat am�ricain associ� � l'Oak Ridge National Laboratory. Le tennesse est consid�r� comme l'�l�ment le plus lourd d�couvert � ce jour, avec un num�ro atomique de 117.
Le tennesse n'a aucune application commerciale connue en raison de sa radioactivit�, de son extr�me raret� et de sa courte p�riode radioactive. N�anmoins, son �tude est fondamentale pour approfondir les connaissances sur la structure atomique et les propri�t�s chimiques des �l�ments superlourds. Les recherches sur le tennesse montrent que les effets relativistes peuvent modifier les propri�t�s p�riodiques pr�vues, ce qui contribue � comprendre les limites du tableau p�riodique.
Les compos�s du tennesse font l'objet de recherches th�oriques et computationnelles. Les mod�les pr�dictifs sugg�rent que les compos�s du tennesse pourraient pr�senter des comportements de r�activit� diff�rents de ceux des halog�nes plus l�gers, notamment la formation d'esp�ces pr�sentant des �tats d'oxydation +1, +3 et +5. Les �tudes portent �galement sur la possibilit� de former des liaisons covalentes avec d'autres �l�ments superlourds, contribuant ainsi au d�veloppement de th�ories sur la chimie des �l�ments ultralourds.
Le tennesse n'a aucune pertinence biologique en raison de son extr�me radioactivit�, de sa raret� et de sa p�riode radioactive de l'ordre de quelques millisecondes. Rien n'indique qu'il puisse s'int�grer dans des syst�mes biologiques ou remplir des fonctions chez les organismes vivants. Les �tudes de toxicit� sont impossibles � r�aliser exp�rimentalement, et tout mod�le repose sur des calculs th�oriques. On suppose que le tennesse se d�sint�grerait avant de produire des effets biologiques en cas d'exposition � des quantit�s significatives.
Le tennesse est hautement radioactif et sa p�riode radioactive est de l'ordre de quelques millisecondes. Sa manipulation n�cessiterait donc des installations de s�curit� nucl�aire de haut niveau et des proc�dures de laboratoire dans des environnements contr�l�s, �quip�s de d�tecteurs de rayonnement et de syst�mes de protection. Les �chantillons devraient �tre manipul�s dans des syst�mes ferm�s, avec des techniques de d�tection en temps r�el et une manipulation automatis�e. La production et la stabilit� de ces �l�ments constituent un d�fi permanent pour la science nucl�aire moderne. Les r�glementations strictes relatives � la radioprotection et � la manipulation des mati�res nucl�aires doivent �tre respect�es.
Le tennesse n'est pas pr�sent dans l'environnement naturel et sa p�riode radioactive extr�mement courte l'emp�che de s'accumuler ou de persister dans un �cosyst�me. S'il �tait lib�r� dans l'environnement, il se d�sint�grerait rapidement par d�croissance radioactive. Les �tudes environnementales sur le tennesse portent principalement sur le contr�le strict des d�chets issus de la recherche nucl�aire et sur la s�curit� des laboratoires o� ces �l�ments sont produits.
Le tennesse appartient � la famille des halog�nes, mais il ne devrait pas reproduire exactement le comportement du chlore, du brome ou de l'iode. Son �norme charge nucl�aire provoque des effets relativistes qui modifient la r�partition de ses �lectrons et peuvent changer sa r�activit�. Les mod�les th�oriques pr�voient des diff�rences importantes par rapport aux halog�nes plus l�gers, notamment une possible att�nuation de certaines tendances chimiques caract�ristiques du groupe. Toutefois, le manque de donn�es exp�rimentales emp�che d'�tablir pr�cis�ment toutes ses propri�t�s chimiques.
L'�tude exp�rimentale de la chimie du tennesse reste extr�mement difficile, car seules des quantit�s infimes ont �t� produites et ses isotopes connus sont radioactifs. Les exp�riences visent principalement � identifier les atomes produits et � �tudier leurs cha�nes de d�sint�gration, plut�t qu'� r�aliser des tests chimiques conventionnels. Pour d�terminer ses propri�t�s chimiques, il faudrait mettre au point des exp�riences capables de fonctionner avec des quantit�s extraordinairement faibles et des dur�es d'observation limit�es. Ainsi, une grande partie des connaissances actuelles sur son comportement chimique provient de pr�dictions th�oriques.
Le tableau p�riodique permet d'identifier des tendances chimiques � partir de la structure �lectronique des �l�ments, mais ces tendances ne se maintiennent pas toujours de mani�re simple dans les atomes superlourds. Pour le tennesse, les effets relativistes peuvent modifier la r�partition �lectronique et certaines propri�t�s attendues en raison de son appartenance � la famille des halog�nes. Son �tude permet de v�rifier dans quelle mesure les r�gles �tablies pour les �l�ments plus l�gers restent valables et d'identifier les �carts importants qui n�cessitent des mod�les plus avanc�s.
L'�tude du tennesse permet d'explorer l'�volution de la structure atomique lorsque les noyaux contiennent un tr�s grand nombre de protons. Les scientifiques �tudient la stabilit� nucl�aire, les configurations �lectroniques et les propri�t�s chimiques pr�vues afin de mieux comprendre les limites des �l�ments pouvant �tre produits. Ces travaux contribuent �galement � am�liorer les mod�les utilis�s pour pr�voir les caract�ristiques d'�l�ments encore plus lourds. Bien que le tennesse n'ait aucune application courante connue, son �tude permet d'approfondir les connaissances sur la structure fondamentale de la mati�re.
Dans les atomes superlourds, la charge nucl�aire �lev�e influence fortement le comportement des �lectrons, au point que les effets relativistes doivent �tre pris en compte dans les calculs de leur structure �lectronique. Ces corrections modifient les �nergies et la r�partition des orbitales, ce qui peut changer les liaisons chimiques et les propri�t�s p�riodiques attendues. Pour le tennesse, ces effets sont essentiels pour pr�voir son comportement et comprendre pourquoi les tendances observ�es chez les �l�ments plus l�gers ne peuvent pas toujours �tre extrapol�es directement.
Aucun �chantillon macroscopique de tennesse n'est disponible pour observer directement sa couleur, son �clat ou sa texture. Certains mod�les peuvent pr�dire des propri�t�s physiques � partir de sa structure �lectronique, mais ces estimations ne constituent pas des observations exp�rimentales. Sa position parmi les �l�ments superlourds rend particuli�rement difficile l'extrapolation des caract�ristiques des halog�nes plus l�gers. Toute illustration repr�sentant une apparence pr�cise du tennesse doit donc �tre consid�r�e comme une repr�sentation hypoth�tique, et non comme une photographie ou une description confirm�e de l'�l�ment.
Les halog�nes plus l�gers forment des mol�cules diatomiques, comme le dichlore (Cl2) et le diiode (I2). Pour le tennesse, la formation et les propri�t�s d'une mol�cule �quivalente pr�sentent un int�r�t th�orique, mais elles n'ont pas �t� caract�ris�es exp�rimentalement avec le m�me niveau de d�tail. Les calculs doivent tenir compte des effets relativistes et des particularit�s de ses liaisons chimiques. Il n'est donc pas correct de supposer que le tennesse formerait des mol�cules pr�sentant exactement la m�me stabilit� ou la m�me r�activit� que ses homologues plus l�gers.
Principales sources consultées : PubChem, Royal Society of Chemistry, NIST, IUPAC. Dernière révision : novembre 2026.