Isotopes de l'astate - Isotopes of astatine

Principaux isotopes de l' astate   ( 85 At)
Isotope Carie
abondance demi-vie ( t 1/2 ) mode produit
209 à syn 5,41 heures β + 209 Po
?? 205 Bi
210 à syn 8,1 heures β + 210 Po
?? 206 Bi
211 à syn 7.21 heures ?? 211 Po
?? 207 Bi

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 :
  1. ^ m At – Isomère nucléaire excité.
  2. ^ ( ) – L'incertitude (1 σ ) est donnée sous forme concise entre parenthèses après les derniers chiffres correspondants.
  3. ^ # – 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).
  4. ^ Modes de décomposition :
    CE : Capture d'électrons
    CE: Transition isométrique
  5. ^ ( ) valeur de rotation – Indique la rotation avec des arguments d'affectation faibles.
  6. ^ a b # - Les valeurs marquées # ne sont pas purement dérivées de données expérimentales, mais au moins en partie des tendances des nucléides voisins (TNN).
  7. ^ a b Produit de désintégration intermédiaire de 235 U
  8. ^ Produit de désintégration intermédiaire de 237 Np
  9. ^ 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

  1. ^ 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
  2. ^ 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
  3. ^ A b c Lavrukhina & Pozdnyakov 1966 , p. 232.
  4. ^ Rankama, Kalervo (1956). Géologie isotopique (2e éd.). Presse de Pergame. p. 403. ISBN 978-0-470-70800-2.
  5. ^ 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 .