فرانسیم

فرانسیوم با نام قدیمی اکا-سزیم و یا اکتینیم  ‎K‏، عنصری شیمیایی با نماد Fr و عدد اتمی ۸۷ است که در گروه IA (فلزهای قلیایی) و دوره هفتم قرار گرفته‌است. این عنصر، یک الکترون ظرفیتی دارد و در میان همه عناصر جدول تناوبی، دارای کمترین الکترونگاتیوی  است.
دمای ذوب و جوش فرانسیم به ترتیب ۲۷ و ۶۷۷ درجه سانتی‌گراد، و شعاع اتمی آن ۲۷۰ پیکومتر است.

مارگوریت پری، فرانسیوم را در سال ۱۹۳۹ در فرانسه کشف کرد، به همین دلیل این عنصر فرانسیوم نام گرفت. این عنصر آخرین عنصر کشف شده‌ای است که در طبیعت به طور آزاد وجود دارد و پس از استاتین کمیاب‌ترین عنصر شناخته شده‌است.
فرانسیوم در بیرون از آزمایشگاه، به طور بسیار ناچیزی در سنگ معدن اورانیوم و توریوم یافت می‌شود، جایی که ایزوتوپ ۲۲۳ آن به طور پی در پی تشکیل و متلاشی می‌شود. تخمین زده می‌شود که حدود ۳۰ گرم فرانسیوم در پوسته زمین وجود داشته باشد. سایر ایزوتوپ‌های فرانسیوم به طور مصنوعی و در آزمایشگاه ساخته می‌شوند. بیشترین مقداری که تاکنون از فرانسیوم به طور مصنوعی ایجاد شده، یک خوشه ۱۰٬۰۰۰ اتمی بوده‌است که از طریق ابر اتمی سرد و در دانشگاه استونی بروک و در سال ۱۹۹۷ ساخته شده است. فرانسیوم پس از فروپاشیدن به استاتین، رادیوم و رادون تبدیل می‌شود.

اکتشافات ناقص و ناتمام

دوبروسردوف شیمیدان روسی اولین شخصی بود که ادعای کشف عنصری به نام فرانسیوم یا اکا سزیم را عنوان کرد. در سال ۱۹۲۵ او متوجه وجود رادیواکتیویته ضعیفی در یک نمونه پتاسیم شده و پی برد که این نمونه ممکن است حاوی مقداری از عنصر جدید باشد. سپس او رساله‌ای در مورد خواص این عنصر نوشت و بخاطر نام کشورش آنرا روسیوم نام گذاری کرد.اندکی پس از آن دوبروسردوف به تدریس در انستیتوی پلیمر اودسای اوکراین  پرداخت و تحقیقات بیشتری در زمینه این عنصر به عمل نیاورد.
سال بعد، شیمیدانان انگلیسی جرالد دروس و فردریک لورینگ عکسهای اشعه ایکس منگنز(II) سولفات را بررسی کردند.آنان در این مشاهده به خطوط طیفی برخورد کردند که گمان می‌بردند مربوط به اکا سزیم باشد.آنان این کشفیات را اعلام نموده و آنرا آلکالینیوم نامگذاری کردند.
در سال ۱۹۳۰ فرد آلیسون در موسسه پلی‌تکنیک آلاباما مدعی شد که هنگام بررسی پلوسیت و لپیدولیت با ماشین نور-مغناطیس عنصر ۸۷ را کشف کرده‌اند.آلیسون پیشنهاد کرد که بخاطر زادگاهش یعنی ایالت ویرجینیا این عنصر ویرجنیوم نامگذاری شود و نماد Vi یا Vm داشته باشد. البته در سال ۱۹۳۴ مک فرسون از دانشگاه برکلی این اکتشاف نادرست را رد کرد.
در سال ۱۹۳۶ هوریا هولوبی شیمیدان فرانسوی به همراه دوست فرانسوی اش ایوت کاچویس پولوسیت را با استفاده از دستگاه اشعه ایکس با دقت بالا آنالیز کردند.آنان متوجه وجود چندین خطوط نشر ضعیف شدند که به عنصر ۸۷ نسیت دادند.این عنصر به افتخار مولداوی که آزمایشات در آنجا انجام شد مولداویوم نام گرفت و نماد آن هم Ml تعیین گشت.در سال ۱۹۳۷ تحقیقات هولوبی به‌وسیله یک فیزیکدان آمریکایی بنام اف اچ هرش رد شد.هرش اطمینان داشت که اکا سزیم در طبیعت وجود نخواهد داشت و آنان به اشتباه خطوط نشر جیوه یا بیسموت را مشاهده کرده‌اند.اگرچه هولوبی تاکید می‌کرد که دستگاههای او انچنان دقیق هستند که چنین اشتباهی را مرتکب نمی‌شوند.

به همین خاطر ژان باپستیت پرین برنده جایزه نوبل و استاد هولوبی به کمک مارگوریت پری مولداویوم را به‌عنوان فرانسیوم مورد تایید قرار داد.

ایزوتوپ‌ها

تاکنون ۳۴ ایزوتوپ فرانسیوم از عدد جرمی ۱۹۹ تا ۲۳۲ شناخته شده‌اند. فرانسیوم هفت ایزومر  دارد. ۲۲۳ و ۲۲۱ تنها ایزوتوپ‌هایی هستند که در طبیعت یافت می‌شوند، اگرچه ایزوتوپ بسیار دوم بیشتر یافت می‌شود.
فرانسیوم ۲۲۳ پایدارترین ایزوتوپ فرانسیوم با نیم عمر ۲۱٫۸ دقیقه‌است. بعد از آن فرانسیوم ۲۱۲ با ۲۰ دقیقه نیمه عمر می‌باشد فرانسیوم ۲۲۳ پنجمین محصول فروپاشی اکتینیوم ۲۲۷ می‌باشد. سپس آن با واپاشی بتا به رادیوم ۲۲۳ (با انرژی واپاشی ۱۱۴۹ کیلوالکترون ولت)و درصد جزئی از آن(۰.۰۰۶%) از مسیر دیگری با واپاشی آلفا به استاتین ۲۱۹ تبدیل می‌شود.
فرانسیوم ۲۲۱ نیم عمری حدود ۴٫۸ دقیقه دارد و نهمین محصول فروپاشی نپتونی آکتینیوم ۲۲۵ است.سپس آن با فروپاشی آلفا به استاتین ۲۱۷ تبدیل می‌شود(با انرژی واپاشی ۶.۴۵۷ مگاالکترون ولت). آخرین ایزوتوپ پایدار، فرانسیوم ۲۱۵ با نیم عمر ۰٫۱۲ میکرو ثانیه‌است(انرژی واپاشی ۹.۵۴ کیلوالکترون ولت).ایزومر ناپایدارتر آن، فرانسیوم ۲۱۵m با نیم عمر ۳٫۵ نانو ثانیه می‌باشد.

فرانسیوم ۲۱۸ نیز به طور تخمینی نیمه عمر ۵‎×۱۰-۳ ثانیه دارد و با واپاشی آلفا و با انرژی ۷.۸۵ مگا الکترون ولت به استاتین تبدیل می‌شود.