Isotopes du béryllium - Isotopes of beryllium
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| Poids atomique standard A r, standard (Be) | 9,012 1831 (5) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Le béryllium ( 4 Be) a 11 isotopes connus et 3 isomères connus , mais un seul de ces isotopes (9
Être
) est stable et un nucléide primordial . En tant que tel, le béryllium est considéré comme un élément monoisotopique . C'est aussi un élément mononucléidique , car ses autres isotopes ont des demi-vies si courtes qu'aucun n'est primordial et leur abondance est très faible ( le poids atomique standard est de 9,0122). Le béryllium est unique car étant le seul élément monoisotopique avec à la fois un nombre pair de protons et un nombre impair de neutrons. Il existe 25 autres éléments monoisotopiques mais tous ont des numéros atomiques impairs et des nombres pairs de neutrons.
Sur les 10 radio - isotopes du béryllium, les plus stables sont dix
Être
avec une demi-vie de 1,39 million d'années et 7
Être
avec une demi-vie de 53,22 jours. Tous les autres radio-isotopes ont une demi-vie inférieure à 15 secondes, la plupart inférieure à 0,03 seconde. L'isotope le moins stable est16
Être
, avec une demi-vie mesurée à 6,5 × 10 −22 secondes.
Le rapport neutron-proton de 1:1 observé dans les isotopes stables de nombreux éléments légers (jusqu'à l' oxygène , et dans les éléments de numéro atomique pair jusqu'au calcium ) est empêché dans le béryllium par l'extrême instabilité de8
Être
vers la désintégration alpha , qui est favorisée en raison de la liaison extrêmement étroite de4
Il
noyaux. La demi-vie de désintégration de8
Être
n'est que de 8,19(37) × 10 −17 secondes.
Le béryllium est empêché d'avoir un isotope stable avec 4 protons et 6 neutrons par le très grand décalage dans le rapport neutron-proton pour un élément aussi léger. Néanmoins, cet isotope,dix
Être
, a une demi-vie de 1,39 million d'années, ce qui indique une stabilité inhabituelle pour un isotope léger avec un tel déséquilibre neutron/proton. Encore d'autres isotopes possibles du béryllium ont des mésappariements encore plus graves dans le nombre de neutrons et de protons, et sont donc encore moins stables.
Plus 9
Être
dans l'univers serait formé par la nucléosynthèse des rayons cosmiques à partir de la spallation des rayons cosmiques dans la période comprise entre le Big Bang et la formation du système solaire. Les isotopes7
Être
, avec une demi-vie de 53,22 jours, et dix
Être
sont tous deux des nucléides cosmogéniques car ils sont fabriqués à une échelle de temps récente dans le système solaire par spallation, comme14
C
. Ces deux radio-isotopes du béryllium dans l'atmosphère suivent le cycle des taches solaires et l'activité solaire, car cela affecte le champ magnétique qui protège la Terre des rayons cosmiques. Le taux auquel la courte durée7
Être
est transféré de l'air au sol est contrôlé en partie par les conditions météorologiques. 7
Être
La désintégration dans le soleil est l'une des sources de neutrinos solaires , et le premier type jamais détecté à l'aide de l' expérience Homestake . Présence de7
Être
dans les sédiments est souvent utilisé pour établir qu'ils sont frais, c'est-à-dire âgés de moins de 3 à 4 mois environ, ou d'environ deux demi-vies de 7
Être
.
Liste des isotopes
| Nuclide |
Z | N |
Masse isotopique ( Da ) |
Demi-vie [ largeur de résonance ] |
Mode de décomposition |
Isotope fille |
Spin et parité |
Abondance naturelle (fraction molaire) | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Énergie d'excitation | Proportion normale | Plage de variation | |||||||||||||||||
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6 Être |
4 | 2 | 6.019726(6) | 5,0(3)×10 −21 s [0,092(6) MeV] |
2p |
4 Il |
0+ | ||||||||||||
|
7 Être |
4 | 3 | 7.01692872(8) | 53.22(6) d | CE |
7 Li |
3/2− | Trace | |||||||||||
|
8 Être |
4 | 4 | 8.00530510(4) | 8,19(37)×10 −17 s [6,8(17) eV] |
?? |
4 Il |
0+ | ||||||||||||
|
9 Être |
4 | 5 | 9.01218307(8) | Stable | 3/2− | 1.0000 | |||||||||||||
|
9m Être |
14390.3(17) keV | 1,25(10)×10 -18 s | 3/2− | ||||||||||||||||
|
dix Être |
4 | 6 | 10.01353470(9) | 1,51(4)×10 6 ans 1,39×10 6 ans |
β - |
dix B |
0+ | Trace | |||||||||||
|
11 Être |
4 | 7 | 11.02166108(26) | 13.76(7) art. | β - (97,1%) |
11 B |
1/2+ | ||||||||||||
| β - , α (2,9%) |
7 Li |
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|
11m Être |
21158(20) keV | 9.3(10)×10 −22 s | CE |
11 Être |
3/2− | ||||||||||||||
|
12 Être |
4 | 8 | 12.0269221(2) | 21,50(4) ms | β - (99,5%) |
12 B |
0+ | ||||||||||||
| β - , n (0,5%) |
11 B |
||||||||||||||||||
|
12m Être |
2251(1) keV | 229(8) ns | CE |
12 Être |
0+ | ||||||||||||||
|
13 Être |
4 | 9 | 13.036135(11) | 1,0(7)×10 −21 s | m |
12 Être |
(1/2−) | ||||||||||||
|
14 Être |
4 | dix | 14.04289(14) | 4,35(17) millisecondes | β - , n (98%) |
13 B |
0+ | ||||||||||||
| β - (1,2%) |
14 B |
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| β - , 2n (0,8%) |
12 B |
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|
15 Être |
4 | 11 | 15.05349(18) | 7,9(27)×10 −22 s [0,575 MeV] |
m |
14 Être |
(5/2+) | ||||||||||||
|
16 Être |
4 | 12 | 16.06167(18) | 6,5(13)×10 −22 s [0,8 MeV] |
2n |
14 Être |
0+ | ||||||||||||
| Cet en-tête et pied de page de tableau : | |||||||||||||||||||
- ^ m Be – 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 Masse Surface (TMS).
-
^
Modes de décomposition :
CE : Capture d'électrons CE: Transition isométrique n : Émission de neutrons p : Émission de protons - ^ Symbole en gras en tant que fille – Le produit fille est stable.
- ^ ( ) valeur de rotation – Indique la rotation avec des arguments d'affectation faibles.
- ^ Produit dans la nucléosynthèse du Big Bang , mais pas primordial, car tout s'est rapidement désintégré en 7 Li
- ^ a b nucléide cosmogénique
- ^ Produit intermédiaire du processus triple alpha dans la nucléosynthèse stellaire dans le cadre du chemin produisant 12 C
- ^ D'après deux références 2010 : G. Korschinek ; A. Bergmaier ; T. Faestermann ; UC Gerstmann (2010). « Une nouvelle valeur pour la demi-vie de 10 Be par Heavy-Ion Elastic Recoil Detection et comptage par scintillation liquide ». Instruments nucléaires et méthodes de recherche en physique Section B : Interactions des faisceaux avec les matériaux et les atomes . 268 (2) : 187-191. Bibcode : 2010NIMPB.268..187K . doi : 10.1016/j.nimb.2009.09.020 .et J. Chmeleff; F. von Blanckenburg; K. Kossert ; D. Jacob (2010). "Détermination de la demi-vie 10 Be par ICP-MS multicollecteur et comptage à scintillation liquide" . Instruments nucléaires et méthodes de recherche en physique Section B : Interactions des faisceaux avec les matériaux et les atomes . 268 (2) : 192-199. Bibcode : 2010NIMPB.268..192C . doi : 10.1016/j.nimb.2009.09.012 .
- ^ Possède 1neutron halo
- ^ A 4 neutrons halo
Chaînes de décomposition
La plupart des isotopes du béryllium dans les lignes goutte à goutte protons/neutrons se désintègrent via la désintégration bêta et/ou une combinaison de désintégration bêta et de désintégration alpha ou d'émission de neutrons. Cependant, le 7 Be ne se désintègre que par capture d'électrons , un phénomène auquel sa demi-vie inhabituellement longue peut être attribuée. Le 8 Be est également anormal , qui se désintègre par désintégration alpha en 4 He. Cette désintégration alpha est souvent considérée comme une fission, ce qui pourrait expliquer sa demi-vie extrêmement courte.
![{\displaystyle {\begin{array}{l}{}\\{\ce {^{5}_{4}Be->[{\ce {Inconnu}}]{^{4}_{3}Li }+{^{1}_{1}H}}}\\{\ce {^{6}_{4}Be->[5\ {\ce {zs}}]{^{4}_{ 2}Il}+{2_{1}^{1}H}}}\\{\ce {{^{7}_{4}Be}+e^{-}->[53.22\ {\ce { d}}]{^{7}_{3}Li}}}\\{\ce {^{8}_{4}Be->[67\ {\ce {as}}]{2_{2} ^{4}Il}}}\\{\ce {^{10}_{4}Be->[1.39\ {\ce {Ma}}]{^{10}_{5}B}+e^ {-}}}\\{\ce {^{11}_{4}Be->[13.81\ {\ce {s}}]{^{11}_{5}B}+e^{-} }}\\{\ce {^{11}_{4}Be->[13.81\ {\ce {s}}]{^{7}_{3}Li}+{^{4}_{2 }Il}+e^{-}}}\\{\ce {^{12}_{4}Soyez->[21.49\ {\ce {ms}}]{^{12}_{5}B} +e^{-}}}\\{\ce {^{12}_{4}Be->[21.49\ {\ce {ms}}]{^{11}_{5}B}+{^ {1}_{0}n}+e^{-}}}\\{\ce {^{13}_{4}Be->[2.7\ {\ce {zs}}]{^{12} _{4}Être}+{^{1}_{0}n}}}\\{\ce {^{14}_{4}Être->[4.84\ {\ce {ms}}]{^ {13}_{5}B}+{^{1}_{0}n}+e^{-}}}\\{\ce {^{14}_{4}Be->[4.84\ { \ce {ms}}]{^{14}_{5}B}+e^{-}}}\\{\ce {^{14}_{4}Be->[4.84\ {\ce { ms}}]{^{12}_{5}B}+{2_{0}^{1}n}+e^{-}}}\\{\ce {^{15}_{4}Être ->[790\ {\ce {ys}}]{^{14}_{4}Be}+{^{1}_{0}n}}}\\{}{\ce {^{16} _{4}Être->[650\ {\ce {ys}}]{^{14}_{4}Être}+{2_{0}^{1}n}}}\\{}\end {déployer}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/a4fd83e3d6b7e1fb0f29b9ebd621b2110557151d)