Isotopes du thulium
Le thulium (Tm) possède 35 isotopes connus, de nombre de masse variant entre 145 et 179, ainsi que 26 isomères nucléaires. Parmi eux, un seul est stable, 169Tm, et représente l'intégralité du thulium naturel, faisant du thulium un élément monoisotopique et un élément mononucléidique. La masse atomique standard du thulium est donc la masse isotopique de 169Tm, soit 168,934 22(2) u[1].
Parmi les 34 radioisotopes qui ont été décrits, les plus stables sont 171Tm, avec une demi-vie de 1,92 an, 170Tm (128,6 jours), 168Tm (93,1 jours) et 167Tm (9,25 jours). Des isomères nucléaires, le plus stable est 164mTm (t1/2 = 5,1 minutes).
Les radioisotopes plus légers que 169Tm se désintègrent principalement par émission de positron (β+) en isotopes de l'erbium, à plusieurs exceptions :
- les deux radioisotopes les plus légers se désintègrent principalement par émission de proton, également en isotopes de l'erbium ;
- pour les isotopes allant de 153Tm à 156Tm, la désintégration β+ est concurrencée par la désintégration α, produisant des isotopes de l'holmium ; ce dernier mode peut d'ailleurs être ultra-majoritaire (91 % pour 153Tm).
- 167Tm se désintègre par capture électronique en 167Er.
Les isotopes plus lourds que 169Tm se désintègrent eux principalement par désintégration β− en isotopes de l'ytterbium.
Tableau des isotopes
[modifier | modifier le code]| Symbole du nucléide |
N(n) | Masse isotopique (u) |
Demi-vie | Mode(s) de désintégration[2],[n 1] |
Isotope(s) fils[n 2] |
Spin nucléaire |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Énergie d'excitation (pour les isomères nucléaires) | ||||||
| 145Tm | 76 | 144,97007(43)# | 3,1(3) µs | (11/2−) | ||
| 146Tm | 77 | 145,96643(43)# | 240(30) ms | p | 145Er | (6−) |
| β+ (rare) | 146Er | |||||
| 146mTm | 71(6) keV | 72(23) ms | p | 145Er | (10+) | |
| β+ (rare) | 146Er | |||||
| 147Tm | 78 | 146,96096(32)# | 0,58(3) s | β+ (85 %) | 147Er | 11/2− |
| p (15 %) | 146Er | |||||
| 147mTm | 60(5) keV | 360(40) µs | 3/2+ | |||
| 148Tm | 79 | 147,95784(43)# | 0,7(2) s | β+ | 148Er | (10+) |
| 148mTm | 0,7 s | |||||
| 149Tm | 80 | 148,95272(32)# | 0,9(2) s | β+ (99,74 %) | 149Er | (11/2−) |
| β+, p (0,26 %) | 148Ho | |||||
| 150Tm | 81 | 149,94996(21)# | 3# s | β+ | 150Er | (1+) |
| 150m1Tm | 140(140)# keV | 2,20(6) s | β+ (98,8 %) | 150Er | (6−) | |
| β+, p (1,2 %) | 149Ho | |||||
| 150m2Tm | 810(140)# keV | 5,2(3) ms | (10+) | |||
| 151Tm | 82 | 150.945483(22) | 4,17(10) s | β+ | 151Er | (11/2−) |
| 151m1Tm | 92(7) keV | 6,6(14) s | β+ | 151Er | (1/2+) | |
| 151m2Tm | 2655,67(22) keV | 451(24) ns | (27/2−) | |||
| 152Tm | 83 | 151.94442(8) | 8.0(10) s | β+ | 152Er | (2#)− |
| 152m1Tm | 100(80)# keV | 5,2(6) s | β+ | 152Er | (9)+ | |
| 152m2Tm | 2555,05(19)+X keV | 294(12) ns | (17+) | |||
| 153Tm | 84 | 152,942012(20) | 1,48(1) s | α (91 %) | 149Ho | (11/2−) |
| β+ (9 %) | 153Er | |||||
| 153mTm | 43,2(2) keV | 2,5(2) s | α (92 %) | 149Ho | (1/2+) | |
| β+ (8 %) | 153Er | |||||
| 154Tm | 85 | 153,941568(15) | 8,1(3) s | β+ (56 %) | 154Er | (2−) |
| α (44 %) | 150Ho | |||||
| 154mTm | 70(50) keV | 3,30(7) s | α (90 %) | 150Ho | (9+) | |
| β+ (10 %) | 154Er | |||||
| 155Tm | 86 | 154,939199(14) | 21,6(2) s | β+ (98,1 %) | 155Er | (11/2−) |
| α (1,9 %) | 151Ho | |||||
| 155mTm | 41(6) keV | 45(3) s | β+ (92 %) | 155Er | (1/2+) | |
| α (8 %) | 151Ho | |||||
| 156Tm | 87 | 155,938980(17) | 83,8(18) s | β+ (99,93 %) | 156Er | 2− |
| α (0,064 %) | 152Er | |||||
| 156mTm | 203,6(5) keV | ~400 ns | (11−) | |||
| 157Tm | 88 | 156,93697(3) | 3,63(9) min | β+ | 157Er | 1/2+ |
| 158Tm | 89 | 157,936980(27) | 3,98(6) min | β+ | 158Er | 2− |
| 158mTm | 50(100)# keV | ~20 ns | (5+) | |||
| 159Tm | 90 | 158,93498(3) | 9,13(16) min | β+ | 159Er | 5/2+ |
| 160Tm | 91 | 159,93526(4) | 9,4(3) min | β+ | 160Er | 1− |
| 160m1Tm | 70(20) keV | 74,5(15) s | TI (85 %) | 160Tm | 5(+#) | |
| β+ (15 %) | 160Er | |||||
| 160m2Tm | 98,2+X keV | ~200 ns | (8) | |||
| 161Tm | 92 | 160,93355(3) | 30,2(8) min | β+ | 161Er | 7/2+ |
| 161m1Tm | 7,4(2) keV | 5# min | 1/2+ | |||
| 161m2Tm | 78,20(3) keV | 110(3) ns | 7/2− | |||
| 162Tm | 93 | 161,933995(28) | 21,70(19) min | β+ | 162Er | 1− |
| 162mTm | 130(40) keV | 24,3(17) s | TI (82 %) | 162Tm | 5+ | |
| β+ (18 %) | 162Er | |||||
| 163Tm | 94 | 162,932651(6) | 1,810(5) h | β+ | 163Er | 1/2+ |
| 164Tm | 95 | 163,93356(3) | 2,0(1) min | β+ | 164Er | 1+ |
| 164mTm | 10(6) keV | 5,1(1) min | IT (80 %) | 164Tm | 6− | |
| β+ (20 %) | 164Er | |||||
| 165Tm | 96 | 164,932435(4) | 30,06(3) h | β+ | 165Er | 1/2+ |
| 166Tm | 97 | 165,933554(13) | 7,70(3) h | β+ | 166Er | 2+ |
| 166mTm | 122(8) keV | 340(25) ms | TI | 166Tm | 6− | |
| 167Tm | 98 | 166,9328516(29) | 9,25(2) d | CE | 167Er | 1/2+ |
| 167m1Tm | 179,480(19) keV | 1,16(6) µs | (7/2)+ | |||
| 167m2Tm | 292,820(20) keV | 0,9(1) µs | 7/2− | |||
| 168Tm | 99 | 167,934173(3) | 93.1(2) d | β+ (99,99 %) | 168Er | 3+ |
| β− (0,01 %) | 168Yb | |||||
| 169Tm | 100 | 168,9342133(27) | Observé stable[n 3] | 1/2+ | ||
| 170Tm | 101 | 169,9358014(27) | 128,6(3) d | β− (99,86 %) | 170Yb | 1− |
| CE (0,14 %) | 170Er | |||||
| 170mTm | 183,197(4) keV | 4,12(13) µs | (3)+ | |||
| 171Tm | 102 | 170,9364294(28) | 1,92(1) y | β− | 171Yb | 1/2+ |
| 171mTm | 424,9560(15) keV | 2,60(2) µs | 7/2− | |||
| 172Tm | 103 | 171,938400(6) | 63,6(2) h | β− | 172Yb | 2− |
| 173Tm | 104 | 172,939604(5) | 8,24(8) h | β− | 173Yb | (1/2+) |
| 173mTm | 317,73(20) keV | 10(3) µs | (7/2−) | |||
| 174Tm | 105 | 173,94217(5) | 5,4(1) min | β− | 174Yb | (4)− |
| 175Tm | 106 | 174,94384(5) | 15.2(5) min | β− | 175Yb | (1/2+) |
| 176Tm | 107 | 175,94699(11) | 1,85(3) min | β− | 176Yb | (4+) |
| 177Tm | 108 | 176,94904(32)# | 90(6) s | β− | 177Yb | (7/2−) |
| 178Tm | 109 | 177,95264(43)# | 30# s | β− | 178Yb | |
| 179Tm | 110 | 178,95534(54)# | 20# s | β− | 179Yb | 1/2+# |
- Abréviations:
CE : Capture électronique
TI : Isomérie nucléaire - En gras pour les isotopes stables
- On suppose l'existence d'une désintégration α vers 165Ho
Notes
[modifier | modifier le code]- Les valeurs notées # ne viennent pas uniquement de données expérimentales, mais sont au moins partiellement extrapolées à partir de tendances observées. Les spins dont la détermination est fragile sont entre parenthèses.
- Les incertitudes sont données en forme courte entre parenthèses après les derniers chiffres significatifs correspondant. Les valeurs d'incertitude sont données pour un écart-type, sauf pour la composition isotopique et la masse atomique standard venant de l'IUPAC, qui utilise les incertitudes étendues.
Références
[modifier | modifier le code]- Table of Standard Atomic Weights 2013 – CIAAW
- « Universal Nuclide Chart »
, nucleonica
- Masse isotopiques issues de :
- G. Audi, A. H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot et O. Bersillon, « The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties », Nuclear Physics A, vol. 729, , p. 3–128 (DOI 10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001, Bibcode 2003NuPhA.729....3A, lire en ligne [archive du ])
- Compositions isotopiques et masses atomiques standards issues de :
- J. R. de Laeter, J. K. Böhlke, P. De Bièvre, H. Hidaka, H. S. Peiser, K. J. R. Rosman et P. D. P. Taylor, « Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report) », Pure and Applied Chemistry, vol. 75, no 6, , p. 683–800 (DOI 10.1351/pac200375060683, lire en ligne)
- M. E. Wieser, « Atomic weights of the elements 2005 (IUPAC Technical Report) », Pure and Applied Chemistry, vol. 78, no 11, , p. 2051–2066 (DOI 10.1351/pac200678112051, résumé, lire en ligne)
- Demi-vies, spin, et données isomériques issues des sources suivantes :
- G. Audi, A. H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot et O. Bersillon, « The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties », Nuclear Physics A, vol. 729, , p. 3–128 (DOI 10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001, Bibcode 2003NuPhA.729....3A, lire en ligne [archive du ])
- National Nuclear Data Center, « NuDat 2.1 database », Brookhaven National Laboratory (consulté en )
- (en) N. E. Holden et D. R. Lide (dir.), CRC Handbook of Chemistry and Physics, CRC Press, , 85e éd., 2712 p. (ISBN 978-0-8493-0485-9, lire en ligne), « Table of the Isotopes », Section 11
| 1 | H | He | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 2 | Li | Be | B | C | N | O | F | Ne | ||||||||||||||||||||||||
| 3 | Na | Mg | Al | Si | P | S | Cl | Ar | ||||||||||||||||||||||||
| 4 | K | Ca | Sc | Ti | V | Cr | Mn | Fe | Co | Ni | Cu | Zn | Ga | Ge | As | Se | Br | Kr | ||||||||||||||
| 5 | Rb | Sr | Y | Zr | Nb | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | Cd | In | Sn | Sb | Te | I | Xe | ||||||||||||||
| 6 | Cs | Ba | La | Ce | Pr | Nd | Pm | Sm | Eu | Gd | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | Lu | Hf | Ta | W | Re | Os | Ir | Pt | Au | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | At | Rn |
| 7 | Fr | Ra | Ac | Th | Pa | U | Np | Pu | Am | Cm | Bk | Cf | Es | Fm | Md | No | Lr | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Cn | Nh | Fl | Mc | Lv | Ts | Og |
