3. Propriétés physico-chimiques
• Caractéristiques physiques
Le magnésium a pour masse atomique 24,312. Il existe trois isotopes naturels, stables, de nombres de masse 24 (78,99 p. 100), 25 (10,00 p. 100) et 26 (11,01 p. 100). Seize isotopes artificiels radioactifs et de nombres de masse allant de 19 à 23 et de 27 à 37 ont été synthétisés. La structure électronique à l'état fondamental est 1s2 ; 2s2, 2p6 ; 3s2 ; le rayon atomique vaut 0,160 nm.
Le tableau (partie droite) présente les caractéristiques physiques principales du magnésium commercial à 99,8 p. 100 et de quelques alliages.
C'est le plus léger des matériaux métalliques produits à échelle industrielle. À volume égal, l'aluminium pèse 1,55 fois plus, le titane 2,55, le fer 4,5 et le cuivre 5. Cette propriété est à la base d'un certain nombre d'applications.
La conductibilité thermique est relativement élevée. Le magnésium vient au quatrième rang des métaux industriels derrière l'argent, le cuivre et l'aluminium et avant le zinc, le nickel, le fer et le titane. Les alliages et notamment ceux au zinc, zirconium et thorium conservent une conductibilité thermique relativement élevée qui favorise les utilisations à chaud.
La section de capture des neutrons thermiques est particulièrement favorable pour le magnésium. Seul le béryllium présente un coefficient plus faible. Le zirconium et l'aluminium sont trois fois plus absorbants, le fer neuf fois plus. Cette propriété a été largement exploitée dans la fabrication des gaines de combustibles de la filière uranium naturel-graphite-dioxyde de carbone.
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