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  <unk>是所有自然元素中最不穩定的,其最穩定同位素<unk>-223的半衰期也只有22分鐘。穩定性第二低的砈元素半衰期有8.5小時。所有<unk>同位素都會衰變為砈、鐳或氡。<unk>的穩定性比原子序106(<unk>)以下的所有人造元素都要低。  <unk>是一種鹼金屬,化學屬性與<unk>相近,同樣只有一顆價電子。如果成功製成,液態<unk>在熔點的表面張力將為0.05092 N/m。根據計算,<unk>的熔點約為24 °C,沸點為677 °C。但由於<unk>既罕有又具放射性,所以這些數字並不一定準確。  萊納斯·鮑林估計<unk>的電負性為0.7,當時與<unk>相同。<unk>的電負性之後被修正為0.79,但因子據不足,不能同樣地修正<unk>的電負性數字。<unk>的電離能比<unk>稍高。  <unk>會和多種<unk>鹽共同沉澱,如高氯酸<unk>會和高氯酸<unk>共沉澱,從而分離出<unk>。其他能共沉澱的<unk>鹽包括碘酸<unk>、苦味酸<unk>、酒石酸<unk>、氯鉑酸<unk>以及矽鎢酸<unk>。同樣可與<unk>共沉澱的有矽鎢酸和高氯酸,而不需要任何鹼金屬載體。幾乎所有<unk>鹽都可溶於水。

  <unk>由於極為罕見、穩定性低,因此目前還沒有商業應用。它在生物學和原子結構等領域的研究中起到了作用。科學家曾提出用<unk>來診斷各種癌症,但這一用途並不現實。  <unk>可以被合成、捕捉和冷卻,而且原子結構簡單,因此它被用在一些光譜學實驗中,在能級和亞原子粒子間的耦合常數上提供了新的資訊。對<unk>-210離子在鐳射捕捉下所發出的光譜的研究指出,<unk>的實際原子能級符合量子理論的預測。

  1870年,化學家就開始猜想<unk>以下存在著一種尚未發現的鹼金屬,原子序為87。當時人們稱其為「eka-<unk>」。多個研究團隊嘗試發現並分離出這種新元素,在真正發現之前,至少出現了4次錯誤發現。

  蘇聯化學家D. K.多布羅謝爾多夫(Dobroserdov)是第一位聲稱發現了<unk>的科學家。1925年,他在一個鉀樣本中觀察到弱放射性,錯誤地認為這是87號元素所造成的。實際上放射性來自自然產生的鉀-40。他而後釋出了一篇有關預測87號元素的屬性的論文,當中將其以他的國家俄羅斯(Russia)命名為Russium。不久後,多布羅謝爾多夫開始專注於他在敖德薩理工學院的教學工作,而並沒有繼續研究這一元素。 翌年,英國化學家傑拉爾德·德魯斯(Gerald J. F. Druce)和費德里克·羅林(Frederick H. Loring)分析了硫酸錳的X-光片,以為觀察到的光譜線來自於87號元素。他們釋出了這項發現,把該元素命名為Alkalinium,因為它是最重的鹼金屬(alkali metal)。  1930年,美國阿拉巴馬州理工學院的弗雷德·艾利森(Fred Allison)在用磁光儀器研究<unk>榴石和鋰雲母後,聲稱發現了87號元素,並建議以他的家鄉佛吉尼亞州(Virginia)命名為Virginium,符號Vi或Vm。然而在1934年,伯克利加州大學的H. G.麥佛森(H. G. MacPherson)證明艾利森的儀器是無效的,並且推翻了他的發現。  1936年,羅馬尼亞物理學家霍里亞·胡盧貝伊(Horia Hulubei)與法國物理學家伊維特·哥舒瓦(Yvette Cauchois)也研究了<unk>榴石,使用的是高解析度X-光儀器。他們觀察到幾條弱發射光譜線,以為它們來自87號元素。胡盧貝伊和哥舒瓦釋出了這項發現,並以胡盧貝伊的誕生地羅馬尼亞摩爾達維亞省(Moldavia)命名為Moldavium,符號為Ml。1937年,美國物理學家F. H.赫士(F. H. Hirsh Jr.)對胡盧貝伊的研究手法進行了批判。赫士非常肯定87號元素不會在自然界中發現,並聲稱胡盧貝伊觀察到的其實是汞和<unk>的X-射線光譜線。胡盧貝伊堅持自己的X-光儀器和實驗方法足夠準確,他的發現不可能是錯誤的。胡盧貝伊的導師,諾貝爾獎得主讓·佩蘭也支援他的發現。馬格利特·佩裡在1939年確實發現<unk>之後,一直都批評胡盧貝伊的研究,直到自己被承認為<unk>的正式發現者為止。

  1939年,法國巴黎居里研究所的馬格利特·佩裡在純化<unk>-227的時候,發現了<unk>元素。<unk>-227的衰變能量應該是220 keV,但佩裡卻觀察到衰變能量低於80 keV的粒子。她認為這些異常的衰變活動源自尚未發現的一種衰變產物。這種產物在純化過程中已經被分離出去,而是在純<unk>-227樣本中自然產生的。經過一系列測試之後,她消除了這種未知同位素是釷、鐳、鉛、<unk>和<unk>的可能性。該產物具有鹼金屬的屬性(比如可以和<unk>鹽共沉澱等),佩裡因此判斷這就是<unk>-227經α衰變所產生的87號元素。  佩裡把這一新同位素命名為<unk>-K(今天則稱<unk>-223),又在1946年提出正式命名Catium,因為她相信這種元素正離子(cation)的電正性是所有元素中最高的。佩裡的其中一位導師伊雷娜·約里奧-居里反對這一命名,因為Catium一字更像是「貓元素」(cat),而非正離子。佩裡繼而建議用法國(France)來命名為Francium,也就是<unk>的現名。國際純粹與應用化學聯合會在1949年接納了這一名稱。<unk>也成為了繼鎵之後第二個以法國命名的元素。<unk>最初的符號為Fa,但不久後便改為Fr。<unk>是1925年<unk>被發現後,最後一個在自然界中發現的元素。歐洲核子研究中心在1970年代至1980年代間進一步研究了<unk>的結構。

  

  <unk>-227經α衰變之後,會產生<unk>-223,因此<unk>以痕量存在於鈾和釷的礦石中。在一個鈾樣本中,估計每1個鈾原子就有一個<unk>原子。根據計算,地球的地殼中,同一時間只有約30克<unk>。

  <unk>可以通過以下核反應合成:  這一過程可以產生<unk>-209、210和211,產物再由磁光阱分離出來。氧束的能量會影響同位素的形成速率。實驗所用的金目標體必須在接近熔點的溫度下,而且表面必須完全沒有雜質。核反應會把<unk>原子嵌入目標體的深處,原子再迅速移動到表面,以離子的形式釋放出來。靜電透鏡把<unk>離子引導至一個釔金屬片的表面,這時<unk>離子會變回中性原子。鐳射束和磁場再對原子進行冷卻和控制。原子在磁光阱中只會停留20秒左右,之後逃脫或衰變,但新的原子會不斷替代這些失去了的原子。這一過程使原子數量在1分鐘之內大約不變。首次進行這項實驗時,科學家捕捉了1000個<unk>原子。在不斷改進後,實驗最終能夠捕捉超過30萬個<unk>原子。捕獲到的<unk>原子處於鬆散氣體狀態,當數量足夠多的時候,<unk>發出的螢光就可以在攝影機上留下影像。影像呈球體,直徑約為1毫米。這是<unk>首次被人類直接看到。研究人員這時就可以準確地測量<unk>所釋放及吸收的亮光,從而給出原子能級躍遷的實驗資料。初步結果表明,實驗資料與量子理論所預測的相吻合。  <unk>的其他合成方法有,用中子撞擊鐳,或以質子、<unk>原子核或氦離子撞擊釷。

  <unk>共有34個同位素,原子量從199到232不等,另有7種亞穩態同核異構體。自然產生的只有<unk>-223和<unk>-221,其中<unk>-221罕見得多。  <unk>-223是最穩定的同位素,半衰期為21.8分鐘。再發現或合成半衰期更長的<unk>同位素的可能性極低。<unk>-223是<unk>衰變系的第五個產物,是<unk>-227的子同位素。<unk>-223會再β衰變為鐳-223(衰變能量為1149 keV),另有0.006%的α衰變路徑,產物為砈-219(衰變能量為5.4 MeV)。  <unk>-221的半衰期為4.8分鐘。它是<unk>衰變系的第九個產物,是<unk>-225的子同位素。<unk>-221會再α衰變成砈-217(衰變能量為6.457 MeV)。  基態最不穩定的同位素是<unk>-215,半衰期只有0.12 μs。它會α衰變為砈-211,能量為9.54 MeV。其亞穩態同核異構體<unk>-215m的穩定性則更低,半衰期只有3.5 ns。
<unk>(Francium)是一種化學元素,化學符號為Fr,原子序為87,曾被稱為 eka-caesium。<unk>是一種放射性極高的金屬。它最穩定的同位素,<unk>-223(在它出現於自然衰變鏈之前原本被稱為actinium K)的半衰期僅22分鐘。<unk>的電負度僅高於<unk>,在天然元素中的含量僅高於<unk>。<unk>的同位素會快速衰變成<unk>、鐳和氡。<unk>的電子組態為[Rn] 7s,因此該元素被歸類為鹼金屬。