Numéro atomique 69 · Lanthanide
Thulium Tm
Autres noms: Thulium
Le thulium (Tm), élément 69, est un lanthanide mou, gris argenté. Hormis le prométhéum radioactif, c'est le moins abondant des lanthanides, et on l'utilise dans des applications de niche comme les sources de rayons X portables et les lasers chirurgicaux.
Propriétés principales
| Numéro atomique | 69 |
|---|---|
| Masse atomique | 168.93 (Masse atomique standard abrégée CIAAW 2024) |
| Famille | Lanthanide |
| Groupe | Lanthanides/actinides (sans numéro de groupe) |
| Période | 6 |
| Bloc | f |
| État (25 °C, 1 atm) | Solide |
| Point de fusion | 1818 K (1544.8 °C) |
| Point d'ébullition | 2223 K (1949.8 °C) |
| Masse volumique | 9.32 g/cm³ |
| Électronégativité (Pauling) | 1.25 |
| Rayon atomique (van der Waals) | 227 pm |
| Première énergie d'ionisation | 6.184 eV |
| Affinité électronique | — |
| Degrés d'oxydation | +3 |
| Découverte | 1879 |
Configuration électronique
- Abrégée
- [Xe]6s2 4f13
- Complète
- 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 4f13 5s2 5p6 6s2
- Électrons par couche
- 2 · 8 · 18 · 31 · 8 · 2
Diagramme des orbitales
Place dans le tableau
Découverte
En 1879, Per Teodor Cleve, à Uppsala, traquait les impuretés restées dans l'erbine lorsqu'il en sépara deux nouveaux oxydes : un brun qu'il nomma holmine et un vert qu'il nomma thuline.
Obtenir du thulium pur fut notoirement difficile. En 1911, Charles James, à l'université du New Hampshire, aurait réalisé environ quinze mille cristallisations fractionnées de bromate de thulium pour obtenir un échantillon assez pur, une histoire souvent racontée pour montrer combien la chimie des terres rares était autrefois laborieuse. Le thulium métallique vraiment pur ne devint facilement disponible qu'après la diffusion des méthodes d'échange d'ions dans les années 1950.
Origine du nom
Le nom vient de Thulé, la terre légendaire que les géographes grecs et romains situaient à l'extrême nord du monde connu. Cleve l'employa comme nom poétique de la Scandinavie.
Principales utilisations
- Sources de rayons X portables : le thulium 170, obtenu en irradiant du thulium 169 par des neutrons, émet des rayons X d'énergie relativement faible et alimente des appareils de radiographie portables qui n'ont pas besoin d'électricité.
- Lasers au thulium : les lasers à fibre dopée au thulium émettent vers 2 micromètres et sont de plus en plus utilisés à la place des lasers à holmium pour le traitement des calculs et la chirurgie de la prostate.
- Luminophores : le thulium trivalent émet une lumière bleue et figure dans certains luminophores et encres anticontrefaçon.
- Recherche sur les matériaux : il est utilisé dans l'étude des supraconducteurs et d'autres matériaux avancés.
Isotopes
Le thulium naturel se compose uniquement de thulium 169 stable. L'isotope radioactif le plus utile est le thulium 170, de demi-vie d'environ 128 jours ; on connaît aussi le thulium 171, de demi-vie d'environ 1,9 an.
Dans la vie quotidienne
Le thulium est trop rare et trop cher pour apparaître dans la vie courante, même s'il peut se trouver dans un laser chirurgical ou un appareil de contrôle non destructif. Il n'a aucun rôle biologique connu et il est considéré comme peu toxique. Bien qu'on le dise le plus rare des lanthanides stables, son abondance dans la croûte est estimée supérieure à celle de l'argent et comparable à celle de l'iode ; son prix élevé tient davantage au coût de sa séparation d'avec ses voisins qu'à sa rareté.
Bon à savoir
- Le thulium doit son nom à Thulé, la terre mythique aux confins septentrionaux du monde.
- Un chimiste du début du XXe siècle aurait eu besoin d'environ quinze mille cristallisations pour purifier le thulium.
- Les sources au thulium 170 alimentent des appareils à rayons X qui fonctionnent sans raccordement au secteur.
Même famille (Lanthanide)
Sources des données · Propriétés : PubChem Periodic Table (données publiques NIH/NLM, États-Unis) · Masses atomiques : masses atomiques standard abrégées CIAAW 2024 · Noms : Wikidata (CC0) ; les noms coréens suivent la Société coréenne de chimie. Consulté le 2026-09-23.