Isotopes de l'astate - Isotopes of astatine
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L'astate ( 85 At) possède 39 isotopes connus , tous radioactifs ; la plage de leurs nombres de masse va de 191 à 229. Il existe également 24 états excités métastables connus . L'isotope à vie la plus longue est 210 At, qui a une demi-vie de 8,1 heures; l'isotope ayant la plus longue durée de vie existant dans les chaînes de désintégration naturelles est de 219 At avec une demi-vie de 56 secondes.
Liste des isotopes
Nuclide |
Z | N |
Masse isotopique ( Da ) |
Demi-vie |
Mode de décomposition |
Isotope fille |
Spin et parité |
isotopique abondance |
|||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Énergie d'excitation | |||||||||||||||||||
191 à | 85 | 106 | 1,7 (+11−5) ms | (1/2+) | |||||||||||||||
191m à | 2,1 (+4−3) ms | (7/2−) | |||||||||||||||||
192 à | 85 | 107 | 192.00314(28) | 11,5 (0,6) ms | (99,79 %) | 188 Bi | 3+# | ||||||||||||
β + , SF (0,21%) | (divers) | ||||||||||||||||||
192m à | 330(90)# keV | 88(6) ms | (99,79 %) | 188m Bi | (9-, 10-) | ||||||||||||||
β + , SF (0,21%) | (divers) | ||||||||||||||||||
193 à | 85 | 108 | 192.99984(6) | 28 (+5−4) ms | ?? | 189 Bi | (1/2+) | ||||||||||||
193m1 à | 50 keV | 21(5) ms | (7/2−) | ||||||||||||||||
193m2 à | 39 keV | 27 (+4−5) ms | (13/2+) | ||||||||||||||||
194 à | 85 | 109 | 193.99873(20) | 286(7) ms | ?? | 190 Bi | (4-, 5-) | ||||||||||||
β + (rare) | 194 Po | ||||||||||||||||||
194m à | 480 (190) keV | 323(7) ms | ?? | 190 Bi | (9-, 10-) | ||||||||||||||
informatique (rare) | 194 à | ||||||||||||||||||
195 à | 85 | 110 | 194.996268(10) | 328(20) ms | (75%) | 191 Bi | (1/2+) | ||||||||||||
β + (25 %) | 195 Po | ||||||||||||||||||
195m à | 34(7) keV | 147(5) ms | (7/2-) | ||||||||||||||||
196 à | 85 | 111 | 195.99579(6) | 253(9) ms | (96 %) | 192 Bi | (3+) | ||||||||||||
β + (4,0 %) | 196 Po | ||||||||||||||||||
196m1 à | −30(80) keV | 20# ms | (10−) | ||||||||||||||||
196m2 à | 157,9(1) keV | 11 s | (5+) | ||||||||||||||||
197 à | 85 | 112 | 196.99319(5) | 0,390(16) s | (96 %) | 193 Bi | (9/2−) | ||||||||||||
β + (4,0 %) | 197 Po | ||||||||||||||||||
197m à | 52(10) keV | 2,0(2) s | (1/2+) | ||||||||||||||||
198 à | 85 | 113 | 197.99284(5) | 4.2(3) art. | (94 %) | 194 Bi | (3+) | ||||||||||||
β + (6%) | 198 Po | ||||||||||||||||||
198m à | 330(90)# keV | 1.0(2) s | (10−) | ||||||||||||||||
199 à | 85 | 114 | 198.99053(5) | 6.92(13) art. | (89%) | 195 Bi | (9/2−) | ||||||||||||
β + (11%) | 199 Po | ||||||||||||||||||
200 à | 85 | 115 | 199.990351(26) | 43.2(9) art. | (57%) | 196 Bi | (3+) | ||||||||||||
β + (43%) | 200 Po | ||||||||||||||||||
200m1 à | 112,7(30) keV | 47(1) art. | (43%) | 196 Bi | (7+) | ||||||||||||||
CE | 200 à | ||||||||||||||||||
β + | 200 Po | ||||||||||||||||||
200m2 à | 344(3) keV | 3.5(2) art. | (10−) | ||||||||||||||||
201 à | 85 | 116 | 200.988417(9) | 85(3) art. | (71 %) | 197 Bi | (9/2−) | ||||||||||||
β + (29%) | 201 Po | ||||||||||||||||||
202 à | 85 | 117 | 201.98863(3) | 184(1) art. | β + (88 %) | 202 Po | (2, 3)+ | ||||||||||||
(12%) | 198 Bi | ||||||||||||||||||
202m1 à | 190(40) keV | 182(2) art. | (7+) | ||||||||||||||||
202m2 à | 580 (40) keV | 460(50) ms | (10−) | ||||||||||||||||
203 à | 85 | 118 | 202.986942(13) | 7.37(13) minutes | β + (69%) | 203 Po | 9//2− | ||||||||||||
(31%) | 199 Bi | ||||||||||||||||||
204 à | 85 | 119 | 203.987251(26) | 9.2(2) min | β + (96 %) | 204 Po | 7+ | ||||||||||||
(3,8 %) | 200 Bi | ||||||||||||||||||
204m à | 587.30(20) keV | 108(10) ms | CE | 204 à | (10−) | ||||||||||||||
205 à | 85 | 120 | 204.986074(16) | 26,2 (5) minutes | β + (90%) | 205 Po | 9//2− | ||||||||||||
(10 %) | 201 Bi | ||||||||||||||||||
205m à | 2339,65(23) keV | 7,76(14) s | 29/2+ | ||||||||||||||||
206 à | 85 | 121 | 205.986667(22) | 30,6 (13) minutes | β + (99,11 %) | 206 Po | (5)+ | ||||||||||||
(0,9%) | 202 Bi | ||||||||||||||||||
206m à | 807(3) keV | 410(80) ns | (10)− | ||||||||||||||||
207 à | 85 | 122 | 206.985784(23) | 1,80(4) heures | β + (91 %) | 207 Po | 9//2− | ||||||||||||
(8,6%) | 203 Bi | ||||||||||||||||||
208 à | 85 | 123 | 207,986590(28) | 1,63(3) h | β + (99,5%) | 208 Po | 6+ | ||||||||||||
(0,55%) | 204 Bi | ||||||||||||||||||
209 à | 85 | 124 | 208.986173(8) | 5.41(5) heures | β + (96 %) | 209 Po | 9//2− | ||||||||||||
(4,0 %) | 205 Bi | ||||||||||||||||||
210 à | 85 | 125 | 209.987148(8) | 8.1(4) h | β + (99,8%) | 210 Po | (5)+ | ||||||||||||
(0,18%) | 206 Bi | ||||||||||||||||||
210m1 à | 2549,6(2) keV | 482(6) s | (15)− | ||||||||||||||||
210m2 à | 4027.7(2) keV | 5.66(7) s | (19)+ | ||||||||||||||||
211 à | 85 | 126 | 210.9874963(30) | 7.214(7) h | CE (58,2 %) | 211 Po | 9//2− | ||||||||||||
(42%) | 207 Bi | ||||||||||||||||||
212 à | 85 | 127 | 211.990745(8) | 0,314(2) s | α (99,95 %) | 208 Bi | (1−) | ||||||||||||
β + (0,05%) | 212 Po | ||||||||||||||||||
β - (2 × 10 -6 %) | 212 Rn | ||||||||||||||||||
212m1 à | 223(7) keV | 0,119(3) s | (99 %) | 208 Bi | (9−) | ||||||||||||||
TI (1%) | 212 à | ||||||||||||||||||
212m2 à | 4771.6(11) keV | 152(5) s | (25−) | ||||||||||||||||
213 à | 85 | 128 | 212.992937(5) | 125(6) ns | ?? | 209 Bi | 9//2− | ||||||||||||
214 à | 85 | 129 | 213.996372(5) | 558(10) ns | ?? | 210 Bi | 1− | ||||||||||||
214m1 à | 59(9) keV | 265(30) ns | |||||||||||||||||
214m2 à | 231(6) keV | 760(15) ns | 9− | ||||||||||||||||
215 à | 85 | 130 | 214.998653(7) | 0,10(2) ms | ?? | 211 Bi | 9//2− | Trace | |||||||||||
216 à | 85 | 131 | 216.002423(4) | 0,30(3) ms | (99,99%) | 212 Bi | 1− | ||||||||||||
β - (0,006%) | 216 Rn | ||||||||||||||||||
CE (3×10 −7 %) | 216 Po | ||||||||||||||||||
216m à | 413(5) keV | 100# s | (9−) | ||||||||||||||||
217 à | 85 | 132 | 217.004719(5) | 32.3(4) ms | (99,98 %) | 213 Bi | 9//2− | Trace | |||||||||||
β - (0,012%) | 217 Rn | ||||||||||||||||||
218 à | 85 | 133 | 218.008694(12) | 1.5(3) s | (99,9%) | 214 Bi | 1−# | Trace | |||||||||||
β - (0,10%) | 218 Rn | ||||||||||||||||||
219 à | 85 | 134 | 219.011162(4) | 56(3) art. | (97 %) | 215 Bi | (9/2-) | Trace | |||||||||||
β - (3,0%) | 219 Rn | ||||||||||||||||||
220 à | 85 | 135 | 220.01541(6) | 3,71(4) minutes | β − (92 %) | 220 Rn | 3(−#) | ||||||||||||
(8,0%) | 216 Bi | ||||||||||||||||||
221 à | 85 | 136 | 221.01805(21)# | 2,3(2) minutes | β - | 221 Rn | 3/2−# | ||||||||||||
222 à | 85 | 137 | 222.02233(32)# | 54(10) art. | β - | 222 Rn | |||||||||||||
223 à | 85 | 138 | 223.02519(43)# | 50(7) art. | β - | 223 Rn | 3/2−# | ||||||||||||
224 à | 85 | 139 | 224.02975(22)# | 2,5 (1,5) min | β - | 224 Rn | |||||||||||||
Cet en-tête et pied de page de tableau : |
- ^ m At – Isomère nucléaire excité.
- ^ ( ) – L'incertitude (1 σ ) est donnée sous forme concise entre parenthèses après les derniers chiffres correspondants.
- ^ # – Masse atomique marquée # : valeur et incertitude dérivées non pas de données purement expérimentales, mais au moins en partie des tendances de la surface de masse (TMS).
-
^
Modes de décomposition :
CE : Capture d'électrons CE: Transition isométrique - ^ ( ) valeur de rotation – Indique la rotation avec des arguments d'affectation faibles.
- ^ a b # - Les valeurs marquées # ne sont pas purement dérivées de données expérimentales, mais au moins en partie des tendances des nucléides voisins (TNN).
- ^ a b Produit de désintégration intermédiaire de 235 U
- ^ Produit de désintégration intermédiaire de 237 Np
- ^ Produit de désintégration intermédiaire de 238 U
Désintégration alpha
Numéro de masse |
masse excédentaire |
Excès de masse de la fille |
Énergie moyenne de désintégration alpha |
Demi-vie | Probabilité de désintégration alpha |
Demi-vie de
désintégration alpha |
---|---|---|---|---|---|---|
207 | −13,243 MeV | −19,116 MeV | 5,873 MeV | 1,80 h | 8,6 % | 20,9 heures |
208 | −12,491 MeV | −18,243 MeV | 5.752 MeV | 1,63 h | 0,55 % | 12,3 jours |
209 | −12,880 MeV | −18,638 MeV | 5.758 MeV | 5,41 heures | 4,1 % | 5,5 jours |
210 | -11,972 MeV | −17,604 MeV | 5,632 MeV | 8,1 heures | 0,175 % | 193 jours |
211 | -11,647 MeV | −17,630 MeV | 5,983 MeV | 7.21 heures | 41,8 % | 17,2 heures |
212 | −8.621 MeV | −16,436 MeV | 7.825 MeV | 0,31 s | 100% | 0,31 s |
213 | −6,579 MeV | -15,834 MeV | 9.255 MeV | 125 ns | 100 % | 125 ns |
214 | −3.380 MeV | −12,366 MeV | 8,986 MeV | 558 secondes | 100 % | 558 secondes |
219 | 10,397 MeV | 4,073 MeV | 6,324 MeV | 56 s | 97 % | 58 s |
220 | 14.350 MeV | 8,298 MeV | 6,052 MeV | 3,71 minutes | 8 % | 46,4 minutes |
221 | 16,810 MeV | 11.244 MeV | 5.566 MeV | 2,3 minutes |
expérimentalement alpha stable |
?? |
L'astatine possède 23 isomères nucléaires (noyaux avec un ou plusieurs nucléons – protons ou neutrons – à l' état excité ). Un isomère nucléaire peut également être appelé un « méta-état » ; cela signifie que le système a plus d' énergie interne que "l' état fondamental " (l'état avec la plus faible énergie interne possible), ce qui rend le premier susceptible de se désintégrer dans le dernier. Il peut y avoir plus d'un isomère pour chaque isotope. Le plus stable d'entre eux est l'astate-202m1, qui a une demi-vie d'environ 3 minutes ; c'est plus long que ceux de tous les états fondamentaux à l'exception de ceux des isotopes 203-211 et 220. Le moins stable est l'astate-214m1 ; sa demi-vie de 265 ns est plus courte que celle de tous les états fondamentaux à l'exception de celle de l'astate-213.
L' énergie de désintégration alpha suit la même tendance que pour les autres éléments lourds. Les isotopes d'astate plus légers ont des énergies de désintégration alpha assez élevées, qui diminuent à mesure que les noyaux deviennent plus lourds. Cependant, l'astate-211 a une énergie significativement plus élevée que l'isotope précédent ; il a un noyau avec 126 neutrons, et 126 est un nombre magique (correspondant à une couche de neutrons remplie). Bien qu'il ait une demi-vie similaire à celle de l'isotope précédent (8,1 heures pour l'astate-210 et 7,2 heures pour l'astate-211), la probabilité de désintégration alpha est beaucoup plus élevée pour ce dernier : 41,8 % contre seulement 0,18 %. Les deux isotopes suivants libèrent encore plus d'énergie, l'astate-213 libérant la plus grande quantité d'énergie de tous les isotopes d'astate. Pour cette raison, c'est l'isotope de l'astate dont la durée de vie est la plus courte. Même si les isotopes d'astate plus lourds libèrent moins d'énergie, il n'existe pas d'isotope d'astate à vie longue ; cela se produit en raison du rôle croissant de la désintégration bêta . Ce mode de désintégration est particulièrement important pour l'astate : dès 1950, il a été postulé que l'élément n'a pas d' isotopes bêta-stables (c'est-à-dire ceux qui ne subissent pas du tout de désintégration bêta), bien que les mesures de masse nucléaire révèlent que 215 At est en fait bêta-stable, car il a la masse la plus faible de toutes les isobares avec A = 215. Un mode de désintégration bêta a été trouvé pour tous les autres isotopes de l'astate, à l'exception de l'astate-213, de l'astate-214 et de l'astate-216m. Entre autres isotopes : l'astate-210 et les isotopes plus légers se désintègrent par émission de positons ; l'astate-216 et les isotopes les plus lourds subissent une désintégration bêta ; l'astate-212 peut se désintégrer dans les deux sens ; et l'astate-211 se désintègre par capture d'électrons à la place.
L'isotope le plus stable de l'astate est l'astate-210, qui a une demi-vie d'environ 8,1 heures. Le principal mode de désintégration de cet isotope est l'émission de positons vers l'émetteur alpha à durée de vie relativement longue, le polonium-210 . Au total, seuls cinq isotopes de l'astate ont des demi-vies supérieures à une heure : ceux compris entre 207 et 211. L'isotope de l'état fondamental le moins stable est l'astate-213, avec une demi-vie d'environ 125 nanosecondes . Il subit une désintégration alpha en l'isotope bismuth-209 à durée de vie extrêmement longue (en pratique, stable) .
Voir également
Les références
- ^ A b c d Audi, Georges; Bersillon, Olivier ; Blachot, Jean ; Wapstra, Aaldert Hendrik (2003), "L' évaluation N UBASE des propriétés nucléaires et de désintégration" , Nuclear Physics A , 729 : 3–128, Bibcode : 2003NuPhA.729....3A , doi : 10.1016/j.nuclphysa.2003.11 .001
- ^ A b c d e Audi, Georges; Bersillon, Olivier ; Blachot, Jean ; Wapstra, Aaldert Hendrik (2003), "L' évaluation N UBASE des propriétés nucléaires et de désintégration" , Nuclear Physics A , 729 : 3–128, Bibcode : 2003NuPhA.729....3A , doi : 10.1016/j.nuclphysa.2003.11 .001
- ^ A b c Lavrukhina & Pozdnyakov 1966 , p. 232.
- ^ Rankama, Kalervo (1956). Géologie isotopique (2e éd.). Presse de Pergame. p. 403. ISBN 978-0-470-70800-2.
- ^ Audi, G.; Kondev, FG ; Wang, M. ; Huang, WJ; Naimi, S. (2017). "L'évaluation NUBASE2016 des propriétés nucléaires" (PDF) . Physique chinoise C . 41 (3): 030001. bibcode : 2017ChPhC..41c0001A . doi : 10.1088/1674-1137/41/3/030001 .
- Lavrukhina, Avgusta Konstantinovna; Pozdnyakov, Aleksandr Aleksandrovich (1966). налитическая имия технеция, рометия, астатина и франция[ Chimie analytique du technétium, du prométhium, de l'astatine et du francium ] (en russe). Nauka .
- Masses isotopiques de :
- Audi, Georges ; Bersillon, Olivier ; Blachot, Jean ; Wapstra, Aaldert Hendrik (2003), "L' évaluation N UBASE des propriétés nucléaires et de désintégration" , Nuclear Physics A , 729 : 3–128, Bibcode : 2003NuPhA.729....3A , doi : 10.1016/j.nuclphysa.2003.11 .001
- Compositions isotopiques et masses atomiques standard de :
- de Laeter, John Robert ; Böhlke, John Karl; De Bièvre, Paul; Hidaka, Hiroshi ; Peiser, H. Steffen; Rosman, Kevin JR ; Taylor, Philip DP (2003). "Les poids atomiques des éléments. Révision 2000 (Rapport technique IUPAC)" . Chimie pure et appliquée . 75 (6) : 683-800. doi : 10.1351/pac200375060683 .
- Wieser, Michael E. (2006). "Poids atomiques des éléments 2005 (Rapport technique IUPAC)" . Chimie pure et appliquée . 78 (11) : 2051-2066. doi : 10.1351/pac200678112051 . Résumé de laïcs .
- Données sur la demi-vie, le spin et les isomères sélectionnés à partir des sources suivantes.
- Audi, Georges ; Bersillon, Olivier ; Blachot, Jean ; Wapstra, Aaldert Hendrik (2003), "L' évaluation N UBASE des propriétés nucléaires et de désintégration" , Nuclear Physics A , 729 : 3–128, Bibcode : 2003NuPhA.729....3A , doi : 10.1016/j.nuclphysa.2003.11 .001
- Centre national de données nucléaires . "Base de données NuDat 2.x" . Laboratoire national de Brookhaven .
- Holden, Norman E. (2004). "11. Tableau des isotopes". Dans Lide, David R. (éd.). CRC Handbook of Chemistry and Physics (85e éd.). Boca Raton, Floride : CRC Press . ISBN 978-0-8493-0485-9.